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Le carbonate de sodium est un composé basique, ce qui signifie qu'il libère des ions hydroxyde (OH-) lorsqu'il est dissous dans l'eau. L'acide chlorhydrique, à son tour, est acide, ce qui signifie qu'il libère des protons (H +) lorsqu'il est dissous dans l'eau. Lorsqu'ils sont combinés dans une solution aqueuse, ils interagissent dans une réaction acide-base. Les chimistes appellent ce processus la neutralisation et l'utilisent pour déterminer la quantité d'acide ou de base dans une variété d'échantillons.
Le carbonate de sodium
Le carbonate de sodium est un composé ionique hydrosoluble représenté par la formule Na2CO3. Les chimistes le classent comme ionique, car il contient des ions métalliques positifs (ion sodium, Na +) et des ions polyatomiques négatifs (ion carbonate, (CO3) 2-). Dans l'eau, il libère ses ions respectifs dans un processus appelé dissociation. L'ion carbonate est responsable du comportement basique du carbonate de sodium, car il génère des ions hydroxyde en extrayant un proton de deux molécules d'eau: (CO3) 2- + 2 H2O -> H2CO3 + 2 OH-.
Acide hydrochlorique
L'acide chlorhydrique (également connu sous le nom d'acide muriatique) est un acide fort dont la formule chimique est HCl. La désignation d'acide fort résulte de la dissociation complète du HCl en protons (H +, l'espèce responsable du comportement acide) et en ions chlorure (Cl-) en présence d'eau.
Chimie des réactions acide-base
Lorsque les acides et les bases se combinent, ils produisent un sel (un composé ionique) et de l'eau. Dans le cas du carbonate de sodium et de l'acide chlorhydrique, le sel produit est le chlorure de sodium et l'eau résulte de la décomposition de l'acide carbonique (H2CO3). Cela peut être représenté par un processus en deux étapes. La première est la réaction: 2 HCl + Na2CO3 -> 2 NaCl + H2CO3. Le second est la décomposition de l'acide carbonique dans l'eau et le dioxyde de carbone: H2CO3 -> H2O + CO2. La réaction globale peut donc être représentée par: 2 HCl + Na2CO3 -> 2 NaCl + H2O + CO2.
Titrage
Le titrage est une technique analytique dans laquelle la concentration d'une substance (la quantité de substance par millilitre de solution) est déterminée. Cela implique généralement une réaction chimique dans laquelle le titrant (une solution dont la concentration est connue avec précision) est placé dans un cylindre en verre appelé burette, utilisé pour déterminer les volumes de liquides avec une grande précision. L'analyte (la substance analysée) est généralement placé dans un ballon ou un bécher sous la burette. Le réactif est ensuite ajouté à l'analyte jusqu'à ce que la réaction soit terminée. La détermination du moment où la réaction est terminée nécessite généralement l'ajout d'un indicateur à l'analyte. L'indicateur est un composé qui change de couleur lorsqu'une petite quantité de titrant n'ayant pas réagi est présente dans la bouteille.
applications
La quantité de carbonate de sodium dans un échantillon peut être déterminée par titrage avec de l'acide chlorhydrique en utilisant du vert de bromocrésol comme indicateur. Cet indicateur passe du bleu au vert lorsque le ballon de réaction contient un petit excès d'acide chlorhydrique. Une variante de cette technique est utilisée pour déterminer la quantité d'ions carbonate dans les échantillons d'eau des rivières, des lacs, des ruisseaux, des piscines et des réservoirs municipaux.
