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

1. Odmierzyliśmy 20 cm³ przygotowanego do analizy roztworu.

2. Następnie dodaliśmy kilka kropel fenoloftaleiny i powoli miareczkowaliśmy roztworem HCl o stężeniu 0,1 mol/dm³ aż do momentu odbarwienia roztworu

3. Odczytaliśmy z biurety objętość kwasu solnego, która została zużyta na miareczkowanie wobec fenoloftaleiny, wynosiła ona 34,85 cm³ (34,7 cm³ i 35,0cm³)

4. 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

c_HCl - stężenie kwasu solnego

M_NaOH - masa molowa NaOH (40
)

M_Na2CO3 - masa molowaNa₂CO₃ ( 106
)

fenoloftaleina