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Il carbonato di sodio è un composto basico, il che significa che rilascia ioni idrossido (OH-) quando viene dissolto in acqua. L'acido cloridrico, a sua volta, è acido, il che significa che rilascia protoni (H +) quando si scioglie in acqua. Quando combinati in una soluzione acquosa, interagiscono in una reazione acido-base. I chimici si riferiscono a questo processo come una neutralizzazione e lo usano per determinare la quantità di acido o base in una varietà di campioni.
Carbonato di sodio
Il carbonato di sodio è un composto ionico idrosolubile rappresentato dalla formula Na 2 CO 3. I chimici la classificano come ionica, poiché contiene ioni positivi di metallo (ioni sodio, Na +) e ioni poliatomici negativi (ione carbonato, (CO3) 2-). In acqua, rilascia i suoi rispettivi ioni in un processo noto come dissociazione. Lo ione carbonato è responsabile del comportamento di base del carbonato di sodio, poiché genera ioni idrossido estraendo un protone da due molecole di acqua: (CO3) 2- + 2 H2O -> H2CO3 + 2 OH-.
Acido cloridrico
L'acido cloridrico (noto anche come acido muriatico) è un acido forte la cui formula chimica è l'HCl. La forte designazione acida deriva dalla dissociazione completa di HCl in protoni (H +, la specie responsabile del comportamento acido) e gli ioni cloruro (Cl-) in presenza di acqua.
Chimica della reazione acido-base
Quando gli acidi e le basi si combinano, producono un sale (un composto ionico) e acqua. Nel caso del carbonato di sodio e dell'acido cloridrico, il sale prodotto è cloruro di sodio e l'acqua risulta dalla decomposizione dell'acido carbonico (H2CO3). Questo può essere rappresentato da un processo a due fasi. Il primo è la reazione: 2 HCl + Na2CO3 -> 2 NaCl + H2CO3. Il secondo è la decomposizione dell'acido carbonico in acqua e anidride carbonica: H2CO3 -> H2O + CO2. La reazione generale può quindi essere rappresentata da: 2 HCl + Na 2 CO 3 -> 2 NaCl + H 2 O + CO 2.
titolazione
La titolazione è una tecnica analitica in cui viene determinata la concentrazione di una sostanza (la quantità di sostanza per millilitro di soluzione). Generalmente si tratta di una reazione chimica in cui il titolante (una soluzione la cui concentrazione è conosciuta con precisione) è posto in un cilindro di vetro chiamato buretta, utilizzato per determinare i volumi di liquidi con grande precisione. L'analita (la sostanza che viene analizzata) viene solitamente collocata in una beuta o un becher sotto la buretta. Il titolante viene quindi aggiunto all'analita fino al completamento della reazione. Determinare quando la reazione completa normalmente richiede l'aggiunta di un indicatore all'analita. L'indicatore è un composto che cambia colore quando una piccola quantità di titolante non reagito è presente nella fiala.
applicazioni
La quantità di carbonato di sodio in un campione può essere determinata mediante titolazione con acido cloridrico usando il verde di bromocresolo come indicatore. Questo indicatore cambia da blu a verde quando la fiala di reazione contiene un piccolo eccesso di acido cloridrico. Una variazione di questa tecnica viene utilizzata per determinare la quantità di ione carbonato in campioni di acqua provenienti da fiumi, laghi, corsi d'acqua, piscine e serbatoi comunali.