Carbonato di sodio è un composto base, significato che esso genera ioni idrossido (OH?) quando disciolto in acqua. L'acido cloridrico è acida, significato che esso rilascia protoni (H?) quando disciolto in acqua. Quando combinati, soluzioni acquose di carbonato di sodio e acido cloridrico generano una reazione acido-base. Chimici si riferiscono a questo processo come "neutralizzazione" e sfruttano per determinare la quantità di acido o base in una varietà di campioni.
Carbonato di sodio
Carbonato di sodio (anche conosciuto come cenere di soda o soda da bucato) è un composto ionico idrosolubile rappresentato dalla formula Na? CO?. Chimici di classificarlo come ionico perché contiene ioni metallici positivi (ione sodio, Na?) e un ione negativo poliatomiche (carbonato dello ione, CO? ²?). In acqua, si separa in suoi rispettivi ioni in un processo noto come dissociazione. Lo ione carbonato è responsabile per il comportamento di "base" di carbonato di sodio, perché genera ioni idrossido estraendo un protone dall'acqua due (H? O) molecole:
CO? ²? + 2 H? O? H? CO? + 2 OH?
Acido cloridrico
Acido cloridrico (noto anche come acido muriatico) è un acido forte con HCl formula chimica. L'indicazione di "forte" acido deriva da HCl dissociare completamente in acqua in protoni (H?, le specie responsabili di comportamento acido) e ioni cloruro (Cl?).
Chimica acido-Base
Quando gli acidi e le basi sono combinati, producono un acqua e sale (un composto ionico). Nel caso di carbonato di sodio e acido cloridrico, il sale prodotto è cloruro di sodio e l'acqua deriva dalla decomposizione dell'acido carbonico (H? CO?). Ciò può essere rappresentato da un processo in due fasi, la prima rappresentata dai
2 HCl + Na? CO?? 2 NaCl + H? CO?
Il secondo passo è la decomposizione dell'acido carbonico in acqua e anidride carbonica:
H? CO?? H? O + CO?
La reazione complessiva può pertanto essere rappresentata da
2 HCl + Na? CO?? 2 NaCl + H? O + CO?
Titolazione
"Titolazione" si riferisce a una tecnica analitica in cui viene determinata la concentrazione (la quantità di sostanza per millilitro di soluzione) di una sostanza. Generalmente si tratta di una reazione chimica in cui il titolante (cioè, una soluzione in cui la concentrazione è conosciuta esattamente) è inserito in un cilindro di vetro snella chiamato un "buret," che è in grado di erogare volumi di liquidi con grande precisione. L'analita (la sostanza analizzata) è in genere contenuta in una boccetta o beaker sotto la buretta. Il titolante viene quindi aggiunto all'analita fino a quando la reazione è completa. Determinazione di quando la reazione è completa normalmente richiede un alto indicatore venga aggiunto all'analita; l'indicatore è una sostanza chimica che cambia colore quando una piccola quantità di titolante non reagito è presente nel pallone.
Applicazioni
La quantità di carbonato di sodio è un esempio che può essere determinato per titolazione con acido cloridrico utilizzando verde di bromocresolo come indicatore. Le transizioni di verde di bromocresolo dal blu al verde quando il pallone di reazione contiene un leggero eccesso di acido cloridrico. Una variante di questa tecnica è utilizzata per determinare la quantità di ione carbonato in campioni di acqua da fiumi, laghi, ruscelli, pozzi, riserve idriche comunali e piscine.