È possibile utilizzare la tecnica della titolazione per determinare la concentrazione di una soluzione di carbonato di sodio utilizzando una soluzione con una concentrazione nota di acido cloridrico o viceversa. HCl riduce gradualmente l'alcalinità della soluzione fino a quando il pH è 7. Poiché la reazione tra carbonato di sodio e acido cloridrico procede in due fasi, è possibile utilizzare più di un indicatore. La fenolftaleina è adatta per il primo stadio e l'arancio metilico è il migliore per il secondo.

TL; DR (troppo lungo, non letto)

Utilizzare la fenolftaleina per la prima titolazione del carbonato di sodio con acido cloridrico, quindi controllare i risultati eseguendo una seconda titolazione con metil arancione.

Una reazione a due stadi

Quando si aggiunge una soluzione di acido cloridrico (HCl) a una soluzione di carbonato di sodio (Na _{2CO 3), lo ione idrogeno in HCl passa con uno degli ioni sodio in Na 2CO 3 per produrre sodio idrogenocarbonato, noto anche come sodio bicarbonato (bicarbonato di sodio), e sodio cloruro (sale).}

Na _{2CO 3 (aq) + HCl (aq) → NaHCO 3 (aq) + NaCl (aq)}

L'idrogenocarbonato di sodio è basico e reagisce con l'HCl ancora in soluzione per produrre cloruro di sodio, anidride carbonica e acqua.

NaHCO _{3 (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + CO 2 (g) + H 2O (l)}

La fenolftaleina è un buon indicatore per la prima reazione perché risponde al cambiamento del pH causato dalla formazione di idrogencarbonato di sodio. È rosa nelle soluzioni di base e diventa incolore non appena la soluzione diventa acida. L'arancio metile, d'altra parte, risponde ai cambiamenti di pH associati alla formazione di NaCl, passando dal giallo al rosso mentre la soluzione diventa più acida. Alla neutralità, si tratta di un distinto colore arancione.

Procedura di base

Le titolazioni generalmente richiedono becher e pipette accuratamente graduati per il trasferimento della soluzione da un bicchiere all'altro. Indossare occhiali e guanti per la protezione da sostanze chimiche corrosive.

Preparare le soluzioni

Misurare una quantità adeguata di una soluzione di carbonato di sodio a concentrazione sconosciuta e una soluzione di acido cloridrico di concentrazione nota in bicchieri graduati separati .

Aggiungi l'indicatore di fenolftaleina

Metti alcune gocce di fenolftaleina nella soluzione di carbonato di sodio. L'indicatore diventerà rosa.

Trasferisci il titolante

Aggiungi con cautela HCl alla soluzione di carbonato di sodio finché la soluzione non diventa incolore. Registra il volume di soluzione di HCl che hai aggiunto.

Calcola concentrazione

Calcola il numero di moli di HCl nella soluzione originale e ricava da questo il numero di moli di Na _{2CO 3 nella soluzione target, tenendo presente che 1 mole di HCl reagisce con 1 mole di Na 2CO 3. Determina la concentrazione della soluzione Na 2CO 3 usando un'analisi volumetrica.}

Ripeti la procedura usando l'arancio metilico

In questa parte della titolazione, HCl sta reagendo con NaHCO _{3, ma la proporzione è ancora una talpa per una talpa. Dopo i calcoli di molarità e un'analisi volumetrica, i risultati dovrebbero essere identici a quelli che utilizzano la fenolftaleina.}