Визначення натрію гідроксиду і натрію карбонату в суміші

Мета роботи: визначити масову частку натрію гідроксиду і натрію карбонату в суміші.

Тверді луги поглинають із повітря вуглекислий газ і водяні пари, перетворюючись в відповідні карбонати. Тому розчини лугів завжди містять домішки карбонатів. В деяких випадках при виконанні хімічного аналізу необхідно знати вміст лугу і карбонату в розчині. Для вирішення цієї задачі можна застосувати кислотно-основне титрування.

Для визначення в розчині речовин NaОН і Na₂СO₃ використовують фенолфталеїн (інтервал пере­ходу 8,2–10,0 рН) і мети­ловий оранжевий (інтервал переходу 3,1–4,0 рН).

В основі титрування розчину NaОН розчином HCl лежить реакція:

NaОН + HCl → NaCl + H₂O

В точці еквівалентності рН = 7, тому для фіксування кінцевої точки титрування можна використовувати і фенолфталеїн, і мети­ловий оранжевий, в обох випадках NaОН відтитровується повністю.

При титруванні розчину Na₂СO₃ визначаються 2 точки еквівалентності:

СО₃^2– + H₂O НСО₃^– + ОН^–

ОН^– + Н⁺ H₂O

______________________________

Na₂СO₃+ HCl → NaНСО₃ + NaCl (1)

В 1-й точці еквівалентності рН = 8,3, тому для її фіксування можна використовувати фенолфталеїн, при цьому відтитровується 1/2 кількості Na₂СO₃:

НСО₃^– + H₂O Н₂СO₃ + ОН^–

ОН^– + Н⁺ H₂O

______________________________

NaНСО₃ + HCl → Н₂СO₃ + NaCl (2)

В 2-й точці еквівалентності рН = 3,8, тому для її фіксування можна використовувати мети­ловий оранжевий, при цьому відтитровується друга половина кількості Na₂СO₃ в розчині.

На основі всього вище сказаного можна зробити висновок про можливість визначення кожного компонента в суміші NaОН і Na₂СO₃.

Методика роботи. Розраховану точну наважку суміші вносять в конічну колбу для титрування, розчиняють у зручному для титрування об'ємі води, додають 8-10 крапель розчину фенолфталеїну і титрують хлороводневою кислотою до знебарвлення розчину. Потім до цього розчину додають 1-2 краплі розчину метилового оранжевого і продовжують титрування до переходу жовтого забарвлення в оранжеве.

Розраховують масові частки натрію гідроксиду і натрію карбонату в суміші за відповід-ними розрахунковими формулами:

де - об'єм , що витрачено на титрування з фенолфталеїном (тит­рується NaОН + 1/2 Na₂СO₃), см³;

- об'єм , що витрачено на титрування з фенолфталеїном та метиловим оранжевим (титрується NaОН + Na₂СO₃), см³; - об'єм , що витрачено на титрування Na₂СO₃, см³:

= ;

- об'єм , що витрачено на титрування NaОН, см³:

.

Результати дослідження заносять у таблицю 5.2:

Таблиця 5.2.

Маса нава-жки, , г	Об'єм , що витраче-но на титру-вання з фе-нолфталеї-ном, , см3	Об'єм , що витрачено на титрування з фенолфталеї-ном та метиловим оранжевим, , см3	Об'єм , що витра-чено на титруван-ня Na2СO3, , см3	Об'єм , що витрачено на титру-вання NaОН, , см3	Масова частка натрію гідроксиду , %	Масова частка натрію карбонату, , %

Висновок: ______________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

„Зараховано” „_____”_____________ ___________

Заняття № 5

Тема 6