Zawartość
Węglan sodu jest związkiem zasadowym, co oznacza, że uwalnia jony wodorotlenkowe (OH-) po rozpuszczeniu w wodzie. Z kolei kwas solny jest kwaśny, co oznacza, że uwalnia protony (H +) po rozpuszczeniu w wodzie. Po połączeniu w roztworze wodnym oddziałują w reakcji kwasowo-zasadowej. Chemicy odnoszą się do tego procesu jako neutralizacji i używają go do określenia ilości kwasu lub zasady w różnych próbkach.
Węglan sodu
Węglan sodu jest rozpuszczalnym w wodzie związkiem jonowym reprezentowanym wzorem Na2CO3. Chemicy klasyfikują go jako jonowy, ponieważ zawiera dodatnie jony metali (jon sodu, Na +) i ujemne jony wieloatomowe (jon węglanowy, (CO3) 2-). W wodzie uwalnia swoje odpowiednie jony w proces znany jako dysocjacja. Jon węglanowy jest odpowiedzialny za podstawowe zachowanie węglanu sodu, ponieważ wytwarza jony wodorotlenkowe przez ekstrakcję protonu z dwóch cząsteczek wody: (CO3) 2- + 2 H2O -> H2CO3 + 2 OH-.
Kwas solny
Kwas solny (znany również jako kwas mrówkowy) jest silnym kwasem, którego wzór chemiczny to HCl. Oznaczenie silnego kwasu wynika z całkowitej dysocjacji HCl na protony (H +, gatunki odpowiedzialne za zachowanie kwasu) i jony chlorku (Cl-) w obecności wody.
Chemia reakcji kwasowo-zasadowej
Gdy kwasy i zasady łączą się, wytwarzają sól (związek jonowy) i wodę. W przypadku węglanu sodu i kwasu solnego wytwarzana sól to chlorek sodu, a woda jest wynikiem rozkładu kwasu węglowego (H2CO3). Może to być reprezentowane przez proces dwufazowy. Pierwszą z nich jest reakcja: 2 HCl + Na2CO3 -> 2 NaCl + H2CO3. Drugi to rozkład kwasu węglowego na wodę i dwutlenek węgla: H2CO3 -> H2O + CO2. Całkowita reakcja może być zatem reprezentowana przez: 2 HCl + Na 2 CO 3 -> 2 NaCl + H2O + CO 2.
Miareczkowanie
Miareczkowanie jest techniką analityczną, w której określa się stężenie substancji (ilość substancji na mililitr roztworu). Ogólnie rzecz biorąc, wiąże się to z reakcją chemiczną, w której titrant (roztwór, którego stężenie jest znane dokładnie) jest umieszczany w szklanym cylindrze zwanym biuretą, używanym do określania objętości cieczy z wielką precyzją. Analit (analizowana substancja) jest zwykle umieszczany w kolbie lub zlewce pod biuretą. Następnie titrant dodaje się do analitu aż do zakończenia reakcji. Określenie, kiedy reakcja się zakończy normalnie, wymaga dodania wskaźnika do analitu. Wskaźnik jest związkiem, który zmienia kolor, gdy w fiolce znajduje się niewielka ilość nieprzereagowanego titranta.
Aplikacje
Ilość węglanu sodu w próbce można określić przez miareczkowanie kwasem chlorowodorowym z użyciem zieleni bromokrezolowej jako wskaźnika. Ten wskaźnik zmienia się z niebieskiego na zielony, gdy fiolka reakcyjna zawiera mały nadmiar kwasu chlorowodorowego. Odmiana tej techniki jest używana do określenia ilości jonów węglanowych w próbkach wody z rzek, jezior, strumieni, basenów i zbiorników komunalnych.