Calcoli relativi alla determinazione del titol ommerciale dell'acqua ossigenata espresso in volumi

1. 3 A PI 2013/14 ISIS Ponti Gallarate Prof Mauro Sabella

2. Qual è il significato di acqua ossigenata
a 10 Vol ???
Indica i volumi di ossigeno liberati da 1 litro di soluzione per decomposizione della stessa,
nel caso dei 10 Vol sono esattamente 10 litri di ossigeno
Dal bilanciamento della reazione emerge che da 2 moli di acqua ossigenata si
liberano 1 mole di ossigeno, quest’ultimo essendo un gas si diffonde nell’ambiente
occupando un volume pari a 22,414 L secondo la legge dei gas
Da ciò deduciamo che è sufficiente capire la concentrazione di acqua ossigenata
esattamente il numero di moli per litro e dividendo le stesse per 2 avremo le moli
di ossigeno .

3. 2 MnO4
- + 5 H2O2 + 6 H3O+  2 Mn2+ + 5 O2 (g) + 14 H2O
Il permanganato di potassio è un energico ossidante e reagisce con l’acqua ossigenata
in ambiente acido, secondo la reazione:
Supponiamo di avere una bottiglia di acqua
ossigenata acquistata in farmacia,
Sull’etichetta trovate scritto 10 vol.
Per poter fare il controllo del titolo è
necessario seguire la procedura:

4. 1. Prelevare 10 mL di campione dal flacone e riporli in un matraccio
da 250 mL.
2. Portare a volume con acqua distillata.
3. Mescolare bene e prelevarne un’aliquota da 50 mL e riporli in una
beuta da 250 mL.
4. Aggiungere circa 5 mL di soluzione di acido solforico 3 M
5. Preparare una buretta con il titolante (KMnO4 0,02 M)
preventivamente standardizzato.
6. Titolare aggiungendo un paio di mL di permanganato, agitare ed
attendere una prima decolorazione che indica che la reazione si è
attivata.
7. Continuare a titolare fino al rosa tenue .
8. Ripetere la titolazione per altre 2 volte
9. Annotare i risultati e procedere con i calcoli.

5. CALCOLO DEL VOLUME MEDIO
Supponiamo di aver fatto 3 titolazioni con i seguenti volumi
V1= 22,4 mL
V2 = 22,3 mL
V3 = 21,9 mL
Se notate il volume 3 discosta dagli altri due quindi non verrà inserito nel calcolo
della media dei volumi, che sarà data Vm= (22,4 + 22,3)/2 =22,35 mL
CALCOLO DELLE MOLI DI PERMANGANATO USATE:
n= M x V 0,02 mol/L x 0,02235 L= 0,000447 mol (per singola titolazione)
CALCOLO DELLE MOLI DI ACQUA OSSIGENATA:
Per determinare le moli di acqua ossigenata è necessario considerare il rapporto
molare di reazione che è di 2 a 5 ed emerge dal bilanciamento redox:
2 MnO4
- + 5 H2O2 + 6 H3O+  2 Mn2+ + 5 O2 (g) + 14 H2O
Applicando la seguente proporzione: 2:5=0,000447: X
Troviamo X= 0,00112 mol di H2O2 per singola titolazione.

6. RAPPORTO DI DILUIZIONE:
Le moli che abbiamo appena calcolato di riferiscono alla singola titolazione quindi per
avere quelle complessive presenti nel campione dato è necessario considerare il
rapporto di diluizione Rd
Rd corrisponde a 5 in quanto abbiamo diluito il campione originale a 250 e da questo
abbiamo prelevato aliquote da 50 cioè 1/5 del campione originale.
Moli di H2O2 presenti nel campione originale:
mol di H2O2 = 0,00112 x 5= 0,0056 mol (sono le moli presenti nei 10 mL iniziali)
MOLI DI H2O2 CONTENUTE IN 1 L DI SOLUZIONE ANALIZZATA:
L’analisi fatta da noi è su 10 mL prelevati dal flacone, questi corrispondono ad 1/100
di litro quindi le moli trovate al punto precedente vanno moltiplicate per 100
Mol/L di H2O2 =0,0056 mol x 100= 0,56 molare.
MOLI DI OSSIGENO PRODOTTE:
Per calcolare le moli di O2 prodotte è necessario considerare la reazione di
decomposizione dell’acqua ossigenata: 2H2O2  2H2O+ O2
Iil rapporto molare di reazione in questo caso è 2 a 1 cioè ogni 2 moli di acqua
ossigenata si avranno 1 mole di ossigeno quindi:
Mol/L di O2= 0,56/2 = 0,28 mol

7. VOLUME DI OSSIGENO PRESENTI IN UN LITRO DI SOLUZIONE DI ACQUA OSSIGENATA
ANALIZZATA:
Secondo la legge dei gas, 1 mole di qualsiasi gas a c.n. occupa un volume di 22,414 L, è
possibile applicare la seguente proporzione:
1 mol : 22,414 L = 0,28 : X X= (22,414x0,28)/1= 6,27 L
CONSIDERAZIONI FINALI:
Rispetto a quanto riportato sull’etichetta “10 vol” il valore da noi trovato è più basso
6,27 L questo è abbastanza veritiero in quanto l’acqua ossigenata è instabile e perde il
suo titolo con il tempo. Altra causa potrebbe essere una sbagliata standardizzazione del
permanganato di potassio, è necessario effettuare questo controllo poco prima
dell’analisi dell’acqua ossigenata in quanto anche il permanganato è instabile perché
fotosensibile.
RIASSUMIAMO I CALCOLI

8. Vm= (22,4 + 22,3)/2 =22,35 mL
0,02 mol/L x 0,02235 L= 0,000447 mol
2:5=0,000447: X X= 0,00112 mol di H2O2
mol di H2O2 = 0,00112 x 5= 0,0056 mol (sono le moli presenti nei 10 mL iniziali)
Mol/L di H2O2 =0,0056 mol x 100= 0,56 molare.
Mol/L di O2= 0,56/2 = 0,28 mol
Mol/L di O2= 0,56/2 = 0,28 mol
1 mol : 22,414 L = 0,28 : X X= (22,414x0,28)/1= 6,27 L di O2