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El carbonato de sodio es un compuesto básico, lo que significa que libera los iones hidróxido (OH-) cuando se disuelve en agua. El ácido clorhídrico, a su vez, es ácido, lo que significa que libera protones (H +) cuando se disuelve en agua. Cuando se combinan en una solución acuosa, interactúan en una reacción ácido-base. Los químicos se refieren a este proceso como una neutralización y lo utilizan para determinar la cantidad de ácido o de base en una variedad de muestras.
Carbonato de sodio
El carbonato de sodio es un compuesto iónico soluble en agua representado por la fórmula Na2CO3. Los químicos lo clasifican como iónico, ya que contiene iones metálicos positivos (Ion sodio, Na +) e iones poliatómicos negativos (ión carbonato, (CO3) 2-). En el agua, libera sus respectivos iones en un proceso conocido como disociación. El ion carbonato es responsable del comportamiento básico del carbonato de sodio, porque genera iones hidróxido extrayendo un protón de dos moléculas de agua: (CO3) 2- + 2 H2O -> H2CO3 + 2 OH-.
Ácido clorhídrico
El ácido clorhídrico (también conocido como ácido muriático) es un ácido fuerte cuya fórmula química es HCl. La designación de ácido fuerte resulta de la disociación completa del HCl en protones (H +, la especie responsable del comportamiento ácido) y en iones cloruro (Cl-) en presencia de agua.
Química de la reacción ácido-base
Cuando los ácidos y las bases se combinan, producen una sal (un compuesto iónico) y el agua. En el caso de carbonato de sodio y ácido clorhídrico, la sal producida es el cloruro de sodio, y el agua resulta de la descomposición del ácido carbónico (H2CO3). Esto puede ser representado por un proceso de dos fases. La primera es la reacción: 2 HCl + Na2CO3 -> 2 NaCl + H2CO3. La segunda es la descomposición del ácido carbónico en agua y dióxido de carbono: H2CO3 -> H2O + CO2. La reacción global puede, por lo tanto, ser representada por: 2 HCl + Na2CO3 -> 2 NaCl + H2O + CO2.
valoración
La titulación es una técnica analítica en la que se determina la concentración de una sustancia (la cantidad de sustancia por mililitro de solución). Generalmente, esto implica una reacción química en la cual el titulante (una solución cuya concentración es conocida de forma exacta) se coloca en un cilindro de vidrio llamado bureta, usado para determinar volúmenes de líquidos con gran precisión. El analito (la sustancia analizada) es generalmente colocado en un frasco o debajo de la bureta. El titulante se agrega al analito hasta que la reacción se complete. Determinar cuando la reacción se completa normalmente requiere la adición de un indicador al analito. El indicador es un compuesto que cambia de color cuando una pequeña cantidad de titulante que no reacciona está presente en el frasco.
aplicaciones
La cantidad de carbonato de sodio en una muestra puede ser determinada por una titulación con ácido clorhídrico usando verde de bromocresol como indicador. Este indicador cambia de azul a verde cuando el vial de reacción contiene un pequeño exceso de ácido clorhídrico. Una variación de esta técnica se utiliza para determinar la cantidad de ión carbonato en muestras de agua provenientes de ríos, lagos, corrientes, piscinas y reservorios municipales.