Περιεχόμενο
Το ανθρακικό νάτριο είναι μια βασική ένωση, που σημαίνει ότι απελευθερώνει ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-) όταν διαλύεται σε νερό. Το υδροχλωρικό οξύ, με τη σειρά του, είναι όξινο, πράγμα που σημαίνει ότι απελευθερώνει πρωτόνια (Η +) όταν διαλύεται σε νερό. Όταν συνδυάζονται σε ένα υδατικό διάλυμα, αλληλεπιδρούν σε αντίδραση όξινης βάσης. Οι χημικοί αναφέρονται στη διαδικασία αυτή ως εξουδετέρωση και τη χρησιμοποιούν για τον προσδιορισμό της ποσότητας οξέος ή βάσης σε μια ποικιλία δειγμάτων.
Ανθρακικό νάτριο
Το ανθρακικό νάτριο είναι μια υδατοδιαλυτή ιοντική ένωση που αντιπροσωπεύεται από τον τύπο Na2CO3. Οι χημικοί το ταξινομούν ως ιοντικό, καθώς περιέχει θετικά μεταλλικά ιόντα (ιόν νατρίου, Na +) και αρνητικά πολυατομικά ιόντα (ανθρακικό ιόν, (CO3) 2-). Στο νερό, απελευθερώνει τα αντίστοιχα ιόντα σε μια διαδικασία γνωστή ως διάσπαση. Το ανθρακικό ιόν είναι υπεύθυνο για τη βασική συμπεριφορά του ανθρακικού νατρίου, επειδή παράγει ιόντα υδροξειδίου με εκχύλιση ενός πρωτονίου από δύο μόρια νερού: (CO3) 2 + 2 Η2Ο -> H2CO3 + 2OH-.
Υδροχλωρικό οξύ
Το υδροχλωρικό οξύ (επίσης γνωστό ως μουριατικό οξύ) είναι ένα ισχυρό οξύ του οποίου ο χημικός τύπος είναι το HCl. Ο χαρακτηρισμός ισχυρών οξέων προκύπτει από την πλήρη διάσπαση του HCl σε πρωτόνια (H +, το είδος που είναι υπεύθυνο για την όξινη συμπεριφορά) και ιόντων χλωρίου (Cl-) παρουσία νερού.
Χημεία αντίδρασης όξινης βάσης
Όταν τα οξέα και οι βάσεις συνδυάζονται, παράγουν ένα άλας (μια ιονική ένωση) και νερό. Στην περίπτωση ανθρακικού νατρίου και υδροχλωρικού οξέος, το παραγόμενο άλας είναι χλωριούχο νάτριο και νερό προκύπτει από την αποσύνθεση του ανθρακικού οξέος (H2CO3). Αυτό μπορεί να εκπροσωπείται από μια διαδικασία δύο φάσεων. Η πρώτη είναι η αντίδραση: 2 HCl + Na2CO3 -> 2 NaCl + H2CO3. Η δεύτερη είναι η αποσύνθεση του ανθρακικού οξέος σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα: H2CO3 -> H2O + CO2. Η συνολική αντίδραση μπορεί συνεπώς να αντιπροσωπεύεται από: 2 ΗΟΙ + Na2CO3-> 2 NaCI + Η2Ο + C02.
Τιτλοδότηση
Η τιτλοδότηση είναι μια αναλυτική τεχνική στην οποία προσδιορίζεται η συγκέντρωση μίας ουσίας (η ποσότητα της ουσίας ανά χιλιοστόλιτρο διαλύματος). Γενικά, αυτό συνεπάγεται μια χημική αντίδραση στην οποία ο τίτλος (ένα διάλυμα του οποίου η συγκέντρωση είναι γνωστή με ακρίβεια) τοποθετείται σε γυάλινο κύλινδρο που ονομάζεται προχοΐδα, που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό όγκων υγρών με μεγάλη ακρίβεια. Ο αναλύτης (η ουσία που αναλύεται) τοποθετείται συνήθως σε φιάλη ή κύπελλο κάτω από την προχοΐδα. Στη συνέχεια προστίθεται ο τίτλος στον αναλύτη έως ότου ολοκληρωθεί η αντίδραση. Ο προσδιορισμός του χρόνου ολοκλήρωσης της αντίδρασης απαιτεί την προσθήκη ενός δείκτη στον αναλύτη. Ο δείκτης είναι μια ένωση που αλλάζει χρώμα όταν υπάρχει μικρή ποσότητα μη τιμολογημένου τιτλοδοτούμενου στο φιαλίδιο.
Εφαρμογές
Η ποσότητα ανθρακικού νατρίου σε ένα δείγμα μπορεί να προσδιοριστεί με τιτλοδότηση με υδροχλωρικό οξύ χρησιμοποιώντας πράσινο βρωμοκρεσόλης ως δείκτη. Αυτός ο δείκτης αλλάζει από μπλε σε πράσινο όταν το φιαλίδιο αντίδρασης περιέχει μικρή περίσσεια υδροχλωρικού οξέος. Μια παραλλαγή αυτής της τεχνικής χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ποσότητας ανθρακικών ιόντων σε δείγματα νερού από ποτάμια, λίμνες, ρέματα, πισίνες και δημοτικές δεξαμενές.