Hvordan reagerer natriumcarbonat og bicarbonat under titrering?

Når natriumcarbonat (Na2CO3) og natriumbicarbonat (NaHCO3) titreres med en syre, såsom saltsyre (HCl), gennemgår de en række reaktioner, der involverer frigivelse af kuldioxidgas (CO2). De overordnede reaktioner kan repræsenteres som følger:

1. Natriumcarbonat (Na2CO3):

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2

I denne reaktion reagerer natriumcarbonat med saltsyre og danner natriumchlorid (NaCl), vand (H2O) og kuldioxidgas. For hver tilstedeværende mol natriumcarbonat frigives et mol kuldioxid.

2. Natriumbicarbonat (NaHCO3):

NaHC03 + HCl → NaCl + H2O + CO2

Natriumhydrogencarbonat reagerer med saltsyre på lignende måde og producerer natriumchlorid, vand og kuldioxidgas. Men da natriumbicarbonat indeholder en bicarbonation (HCO3-) sammenlignet med to carbonationer (CO32-) i natriumcarbonat, frigives kun et halvt mol kuldioxid for hvert mol natriumbicarbonat, der er til stede.

Under titreringen tilsættes syren gradvist til opløsningen indeholdende natriumcarbonat og/eller natriumbicarbonat. Når syren tilsættes, reagerer den med carbonat- og bicarbonationerne, hvilket forårsager frigivelse af kuldioxidgas. Slutpunktet for titreringen nås, når alle carbonat- og bicarbonationerne har reageret med syren, og opløsningen bliver neutral.

Indikatorer, såsom phenolphtalein eller methylorange, bruges ofte til at bestemme slutpunktet for titreringen. Disse indikatorer ændrer farve ved et specifikt pH-område, hvilket signalerer det punkt, hvor syren har reageret fuldstændigt med carbonat- og bicarbonationerne.

Titreringer, der involverer natriumcarbonat og natriumbicarbonat, bruges almindeligvis i analytisk kemi til at bestemme koncentrationen af ​​en ukendt syre ved at måle det volumen af ​​syre, der kræves for at neutralisere en kendt mængde af carbonat/bicarbonatopløsningen.