Titolazione di NaCN con HCl. Esercizi

Viene proposto un esercizio relativo alla titolazione di cianuro di sodio con acido cloridrico.

L’esercizio richiede risposte relative al calcolo del pH prima di iniziare la titolazione, dopo aver aggiunto una certa aliquota di acido, al punto equivalente e dopo il punto equivalente.

Viene inoltre richiesto l’indicatore più adatto per evidenziare il raggiungimento del punto finale della titolazione.

Esercizio

Un’aliquota di 50.00 mL di NaCN 0.0500 M è titolata con HCl 0.1000 M. (K_a di HCN = 9.1 · 10^-10)

Calcolare il pH:

• prima di iniziare la titolazione
• dopo l’aggiunta di 10.00 mL di HCl
• al punto di equivalenza
• dopo l’aggiunta di 26.00 mL di HCl
• valutare l’indicatore più adatto per evidenziare il raggiungimento del punto finale della titolazione

(a) Il cianuro di sodio è un sale che si dissocia completamente in Na⁺ e CN^–. Lo ione sodio non idrolizza mentre lo ione cianuro, base coniugata dell’acido debole HCN, idrolizza secondo l’equilibrio:

CN^– + H₂O ⇄ HCN + OH^–

La costante di idrolisi K_b vale K_w/K_a = 1.0 · 10^-14/9.1 · 10^-10= 1.1 · 10^-5

All’equilibrio: [CN^–] = 0.0500-x ; [HCN ]= [OH^–] = x

L’espressione della costante di equilibrio è:
K_b =[HCN ] [OH^–]/[HCN]

Da cui sostituendo si ha: 1.1 · 10^-5 = (x)(x)/ 0.0500 -x

Trascurando la x sottrattiva al denominatore si ottiene: 1.1 · 10^-5 = (x)(x)/ 0.0500

Da cui x = [OH^–] = 0.000166 M

pOH = – log [OH^–]  = 3.78

pH = 14-3.78 = 10.2

Nota: il punto (a) viene quindi risolto come un’idrolisi

(b) dopo l’aggiunta di 10.00 mL di HCl

Moli di NaCN = 0.0500 L · 0.0500 M = 0.00250

Moli di HCl = 0.00100 L · 0.1000 M = 0.00100

A seguito della reazione CN^– + H⁺→ HCN

Le moli di CN^– in eccesso sono: 0.00250 – 0.00100 = 0.00150

Mentre le moli di HCN formate sono 0.00100

Volume totale = 50 + 10 = 60 mL

[CN^–] = 0.00150 /0.0600 L =0.0250 M