Doświadczenie 13.3 Oznaczenie mieszaniny NaOH i Na2CO3 metodą Wardera.
Metoda Wardera polega na miareczkowaniu mieszaniny Na2CO3 i NaOH wobec dwóch wskaźników: fenoloftaleiny i oranżu metylowego. W metodzie wykorzystuje się fakt, że zmiany barwy stosowanych wskaźników występują przy różnych wartościach pH. Początkowo odmiareczkowuje się mieszaninę Na2CO3 i NaOH mianowanym roztworem kwasu solnego wobec fenoloftaleiny do całkowitego odbarwienia roztworu. Odmiareczkowuje się przy tym całkowitą ilość NaOH i połowę Na2CO3. węglan sodu w czasie reakcji przechodzi w wodorowęglan (pH wynosi około 8). Podczas pierwszego etapu miareczkowania zachodzą następujące reakcje chemiczne:
NaOH + HCl
NaCl + H2O
Na2CO3 + HCl
NaHCO3 + NaCl
W punkcie równoważników pierwszego etapu reakcji pH roztworu osiąga wartość 8,3. przy tej wartości pH następuje całkowite odbarwienie się fenoloftaleiny. Do odbarwionego roztworu dodaje się drugi wskaźnik - oranż metylowy i miareczkuje kwasem do pierwszej zmiany barwy wskaźnika (pH około 4). Podczas drugiego etapu miareczkowania przebiega reakcja chemiczna:
NaHCO3 + HCl
NaCl + CO2 + H2O - zmiana zabarwienia oranżu metylowego
W drugim punkcie równoważnikowym pH takiego roztworu wynosi około 4.0.
Doświadczenie robiliśmy w parach
Odmierzyliśmy 20 cm3 przygotowanego do analizy roztworu.
Następnie dodaliśmy kilka kropel fenoloftaleiny i powoli miareczkowaliśmy roztworem HCl o stężeniu 0,1 mol/dm3 aż do momentu odbarwienia roztworu
Odczytaliśmy z biurety objętość kwasu solnego, która została zużyta na miareczkowanie wobec fenoloftaleiny, wynosiła ona 34,85 cm3 (34,7 cm3 i 35,0cm3)
Pod koniec dodaliśmy kilka (2-3) krople oranżu metylowego i miareczkowaliśmy dalej kwasem solnym do pierwszej zmiany barwy (z żółtej na pomarańczową).Objętość HCl zużytego na miareczkowanie wobec oranżu wynosi 12,7 cm3 (12,3cm3 i 13,1 cm3)
Zawartość NaOH w próbie wynosi:
Zawartość Na2CO3 w próbie wynosi:
gdzie:
a - objętość HCl zużyta na miareczkowanie wobec fenoloftaleiny
b - objętość HCl zużyta na miareczkowanie wobec oranżu metylowego
cHCl - stężenie kwasu solnego
MNaOH - masa molowa NaOH (40
)
MNa2CO3 - masa molowaNa2CO3 ( 106
)
fenoloftaleina