Кислотно-основное титрование давно и прочно прописалось во многих химических олимпиадах школьников. Причём, не только в практических турах, но и в теоретических встречаются задачи, условия которых построены на титровании.
Суть кислотно-основного титрования хорошо изложена Т.Г.Белоусовой:
Вот отличный мастер-класс по кислотно-основному титрованию:
А я предлагаю разобраться вот с этой интересной задачей про смесь:
1. Оттитровать кислотой можно не только раствор щёлочи, но и ту щёлочь, которая возникла в растворе в результате гидролиза.
В данном случае гидролизован карбонат натрия, причём количественно:
Na₂CO₃ + HOH = NaOH + NaHCO₃
И первая аликвота с фенолфталеином требует для нейтрализации 0,03 л * 0,01 моль экв/л = 0,003 моль эквивалентов соляной кислоты. Реакция идёт по уравнению:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Значит, согласно Закону эквивалентов, столько же моль экв NaOH содержится в аликвоте 10 мл. А в 100 мл раствора их содержится 0,03 моль экв. Это соответствует 0,03 моль эквивалентов Na2CO3.
2. Вторая аликвота оттитрована соляной кислотой в присутствии метилового-оранжевого. То есть, одновременно идут две реакции ионного обмена:
Na2CO3 (0,003 моль экв) + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O (1)
NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O (2)
Общее количество моль эквивалентов HCl, израсходованной на две реакции ионного обмена = 0,070 л * 0,1 моль экв/л = 0,007 моль экв.
Из них в реакцию (1) вступило 0,006 моль экв, что видим по уравнению, значит в реакцию (2) вступило 0,007 - 0,006 = 0,001 моль экв HCl.
По уравнению реакции (2) видим, что это количество соответствует 0,001 моль эквивалентов NaHCO3, которые содержались в аликвоте 10 мл. Значит, в 100 мл было 0,01 моль эквивалентов NaHCO3.
3. Мольная доля гидрокарбоната натрия в растворе = 0,01 / (0,01 + 0,03) = 0,25 или 25%.
Задача несложная, но требует навыка расчётов по Закону эквивалентов.
