Vsebina
Natrijev karbonat je bazična spojina, kar pomeni, da sprosti hidroksidne ione (OH-), kadar se raztopijo v vodi. Klorovodikova kislina je kisla, kar pomeni, da sprosti protone (H +), kadar se raztopi v vodi. Ko se kombinirajo v vodni raztopini, medsebojno delujejo v kislo-bazni reakciji. Kemiki se nanašajo na ta postopek kot nevtralizacijo in ga uporabljajo za določanje količine kisline ali baze v različnih vzorcih.
Natrijev karbonat
Natrijev karbonat je vodotopna ionska spojina, ki jo predstavlja formula Na 2 CO 3. Kemiki ga uvrščamo med ionske, saj vsebujejo pozitivne kovinske ione (natrijev ion, Na +) in negativne poliatomske ione (karbonatni ion (CO3) 2-). V vodi sprosti svoje ione v proces, znan kot disociacija. Karbonatni ion je odgovoren za osnovno obnašanje natrijevega karbonata, ker proizvaja hidroksidne ione z ekstrakcijo protonov iz dveh molekul vode: (CO3) 2- + 2H2O-> H2CO3 + 2 OH-.
Klorovodikova kislina
Klorovodikova kislina (znana tudi kot murična kislina) je močna kislina, katere kemična formula je HCl. Označba z močno kislino je posledica popolne disociacije HCl v protone (H +, vrste, odgovorne za kislinsko vedenje) in kloridne (Cl-) ione v prisotnosti vode.
Kemija kislinsko-bazne reakcije
Ko se kisline in baze združijo, proizvajajo sol (ionsko spojino) in vodo. V primeru natrijevega karbonata in klorovodikove kisline je proizvedena sol natrijev klorid, voda pa je rezultat razgradnje ogljikove kisline (H2CO3). To lahko predstavimo z dvofaznim postopkom. Prvi je reakcija: 2 HCl + Na2CO3 -> 2 NaCl + H2CO3. Drugi je razgradnja ogljikove kisline v vodo in ogljikov dioksid: H2CO3 -> H2O + CO2. Celotno reakcijo lahko torej predstavimo z: 2 HCl + Na2C03-> 2 NaCl + H20 + CO2.
Titracija
Titracija je analitična tehnika, pri kateri se določi koncentracija snovi (količina snovi na mililiter raztopine). Na splošno gre za kemijsko reakcijo, pri kateri se titrant (raztopina, ki je natančno znana koncentracija) postavi v stekleni valj, imenovan bireta, ki se uporablja za določanje volumnov tekočin z veliko natančnostjo. Analit (snov, ki se analizira) se običajno postavi v bučko ali čašo pod bireto. Titrant nato dodamo analitu, dokler reakcija ni končana. Določitev, kdaj se reakcija zaključi, običajno zahteva dodajanje indikatorja analitu. Indikator je spojina, ki spremeni barvo, kadar je v viali prisotna majhna količina nereagiranega titranta.
Aplikacije
Količina natrijevega karbonata v vzorcu se lahko določi s titracijo s klorovodikovo kislino z uporabo bromokrezolovega zelenega kot indikatorja. Ta indikator se spremeni iz modre v zeleno, kadar reakcijska viala vsebuje majhen presežek klorovodikove kisline. Različica te tehnike se uporablja za določanje količine karbonatnega iona v vzorcih vode iz rek, jezer, potokov, bazenov in občinskih rezervoarjev.