Innehåll
Natriumkarbonat är en basisk förening, vilket innebär att det frigör hydroxidjoner (OH-) när det löses i vatten. Saltsyra är i sin tur surt, vilket innebär att det frigör protoner (H +) när det löses i vatten. När de kombineras i en vattenlösning, interagerar de i en syrabasreaktion. Kemister hänvisar till denna process som neutralisering och använder den för att bestämma mängden syra eller bas i en mängd olika prover.
Natriumkarbonat
Natriumkarbonat är en vattenlöslig jonförening representerad av formeln Na2CO3. Kemister klassificerar det som joniskt, eftersom det innehåller positiva metalljoner (natriumjon, Na +) och negativa polyatomiska joner (karbonatjon, (CO3) 2-). I vatten släpper den ut sina respektive joner i en process som kallas dissociation. Karbonatjonen är ansvarig för natriumkarbonatets grundbeteende, eftersom det genererar hydroxidjoner genom att extrahera en proton från två vattenmolekyler: (CO3) 2- + 2 H2O -> H2CO3 + 2 OH-.
Saltsyra
Saltsyra (även känd som muriatsyra) är en stark syra vars kemiska formel är HCl. Beteckningen av stark syra är resultatet av fullständig dissociation av HCl i protoner (H +, arten som är ansvarig för syrabeteende) och i kloridjoner (Cl-) i närvaro av vatten.
Syrabasreaktionskemi
När syror och baser förenas producerar de ett salt (en jonförening) och vatten. När det gäller natriumkarbonat och klorvätesyra är det salt som produceras natriumklorid och vatten härrör från nedbrytningen av kolsyra (H2CO3). Detta kan representeras av en tvåstegsprocess. Den första är reaktionen: 2 HCl + Na2CO3 -> 2 NaCl + H2CO3. Den andra är nedbrytningen av kolsyra i vatten och koldioxid: H2CO3 -> H2O + CO2. Den totala reaktionen kan därför representeras av: 2 HCl + Na2CO3 -> 2 NaCl + H2O + CO2.
Titrering
Titrering är en analytisk teknik där koncentrationen av ett ämne (mängden ämne per milliliter lösning) bestäms. Detta involverar vanligtvis en kemisk reaktion där titreringen (en lösning vars koncentration är exakt känd) placeras i en glascylinder som kallas en burett, som används för att bestämma vätskevolymer med stor precision. Analyten (det analyserade ämnet) placeras vanligtvis i en kolv eller bägare under buretten. Titreringen tillsätts sedan till analyten tills reaktionen är fullbordad. För att bestämma när reaktionen är klar krävs vanligtvis tillsats av en indikator till analyten. Indikatorn är en förening som ändrar färg när en liten mängd oreagerad titrerare finns i flaskan.
applikationer
Mängden natriumkarbonat i ett prov kan bestämmas genom titrering med saltsyra med användning av bromkresolgrön som indikator. Denna indikator ändras från blå till grön när reaktionskolven innehåller ett litet överskott saltsyra. En variation av denna teknik används för att bestämma mängden karbonatjon i vattenprover från floder, sjöar, vattendrag, simbassänger och kommunala reservoarer.
