Проведення визначення вмісту лугу і соди при їх спільній присутності

Суть визначення вмісту у воді лугу і карбонату лужних металів

Водний розчин карбонатів лужних металів представляє собою суміш лугу і карбонатів, розчинених у воді. Луг утворюється в результаті гідролізу карбонатів за рівнянням реакції: Na₂CO₃ + Н₂O = NaOH + NaHCO₃ (1)

При спільній присутності лугу і карбонатів титрування проводять хлоридною кислотою, встановлюючи дві точки еквівалентності за двома індикаторами: фенолфталеїном і метиловим оранжевим. Завершенню першого і другого титрування відповідають значення рН 8,31 і 3,84 відповідно. При рН=8,31 змінює забарвлення фенолфталеїн, а при рН = 3,84 – метиловий оранжевий.

Спочатку кислота нейтралізує луг (реакція 1) і половину карбонату натрію (реакція 2), переводячи його в гідрокарбонат натрію:

NaOH + НС1 = NaCl + Н₂O (1)

Na₂CO₃ + НС1 = NaCl + NaHCO₃ (2)

У першій точці еквівалентності утворюються натрій хлорид, який не гідролізує, і натрій гідрокарбонат, який частково гідролізує у водному розчині з утворенням слаболужного середовища:

NaHCO₃ + Н₂O = NaOH + Н₂O + СO₂ (3)

Тому першу точку еквівалентності встановлюють за фенолфталеїном (змінює забарвлення у лужному середовищі), відраховуючи по бюретці об’єм хлоридної кислоти, витрачений на титрування всього лугу і половини карбонатів (V1). Знебарвлення фенолфталеїну вказує на те, що обидві реакції повністю завершились, і замість вихідних речовин в розчині є NaCl і NaHCO₃.

Друга точка еквівалентності відповідає нейтралізації кислотою лугу і всього карбонату, так як об’єм хлоридної кислоти за бюреткою відраховується від нульової позначки. При цьому натрій гідрокарбонат нейтралізується до вугільної кислоти:

NaHCО3 + НС1 = NaCl + Н₂О + СО₂ (4)

Розчин у другій точці еквівалентності містить нейтральну сіль і насичений вуглекислим газом, внаслідок чого має слабокислу реакцію. Тому для фіксування другої точки еквівалентності використовується метиловий оранжевий, що змінює забарвлення в кислому середовищі. Зміна жовтого забарвлення на рожево-оранжеве свідчить про те, що реакція повністю закінчилась.

Досліджуваний розчин в мірній колбі місткістю 100 мл розбавляють до мітки свіжо прокип’яченою і охолодженою під краном дистильованою водою. Ретельно перемішують. Піпетку місткістю 10 мл 2-3 рази споліскують цим розчином і переносять точно відміряний об'єм аналізованого розчину у конічну колбу для титрування.

Додають 2-3 краплі розчину фенолфталеїну і швидко (для запобігання помітному поглинанню СО₂ з повітря) титрують з бюретки 0,1 н розчином хлоридної кислоти до знебарвлення розчину.

За бюреткою відраховують точний об'єм (V1) хлоридної кислоти, витрачений на титрування аналізованого розчину з фенолфталеїном.

Потім в цю ж колбу додають 2-3 краплі метилового оранжевого і продовжують повільно титрувати розчином хлоридної кислотою з тієї ж бюретки до зміни забарвлення розчину в оранжево-рожеве. Перед титруванням з метиловим оранжевим не можна доводити об'єм кислоти в бюретці до нуля!

Відраховують за бюреткою об’єм хлоридної кислоти (V2), витрачений на титрування з індикатором метиловим оранжевим. Титрування повторюють 3-5 раз.

За результат вимірювання приймають середнє арифметичне паралельних вимірювань, які розходяться між собою не більше як на 0,1 см³.

Дата добавления: 2017-01-14