DSCF6801

60

Handlowy stężony kwas solny jest roztworem 36,2% o gęstości 1,18 g/cm³. Masa molowa HC1 wynosi 36,5 g/mol. Do przyrządzenia 1 litra roztworu o stężeniu 0,1 mol/dm³ potrzeba więc 3,65 g.

Ponieważ zawartość HCl w 1 ml roztworu stężonego kwasu wynosi 36,2/100 ■ 1,18, stąd 3,65 g HC1 będzie zawarta w (x) ml stężonego kwasu solnego:

x =

3,65 ■ 100 1,18-36,2

s 8,5 ml

W celu przygotowania roztworu ok. 0,1 molowego należy wlać do butelki o poj. 1 litra ok. 200 ml wody destylowanej, następnie dodać odmierzone cylinderkiem miarowym 8,5 ml stężonego kwasu solnego, uzupełnić wodą do objętości 1 litra i dokładnie wymieszać.

Nastawianie miana roztworu kwasu solnego na węglan sodu

Nastawianie otrzymanego roztworu HC1 na odważki NajC0₃ polega na reakcji:

C05+2H

H,0 + CO,

Z jednym protonem reaguje połowa cząsteczki NajCOj.

Czysty bezwodny węglan sodu może zawierać nieco wilgoci i domieszki wodorowęglanu sodu. Dlatego węglan o stałym składzie można otrzymać przez prażenie NaHCOj w temp. 543 K (270°C). Zachodzi wtedy jego rozpad zgodnie z równaniem:

2NaHC0₃ -» NajCOj + H₂0 + C0₂

Prażenie można przeprowadzić w tyglu porcelanowym, piecu elektrycznym lub na łaźni piaskowej. W naszym laboratorium stosuje się ogrzewania na łaźni piaskowej. Czysty wodorowęglan sodu umieścić w tyglu porcelanowym w łaźni piaskowej (rys 35).

Tygiel powinien być zanurzony w piasku tak głęboko, aby poziom soli w tyglu był poniżej lub równo z poziomem piasku. Obok tygla należy umieścić w piasku termometr z podziałką do 573 K (300°C). Łaźnię piaskową ogrzewać, utrzy-

jjując temp. 543 K. Należy uważać, aby temperatura nie wzrosła powyżej 573 K, gdyż może nastąpić częściowy rozkład powstałego Na^CO, na tlenki. Sól prażyć ok. 1 godz., mieszając co pewien czas bagietką.

Tygiel z otrzymaną sodą umieścić w eksykatorze. Po ostudzeniu przesypać sodę do szczelnego naczyńka wagowego i ponownie umieścić w eksykatorze.

Sposób wykonania

Przygotować 3 kolbki stożkowe o pojemności 300 ml, do każdej odważyć na wadze analitycznej po 0,1-0,2 g wyprażonej sody, dodać ok. 50 ml wody i 2-3 krople roztworu oranżu metylowego. Próbki miareczkować roztworem kwasu solnego do pierwszej zauważalnej zmiany wskaźnika (z żółtej do jasnopomarańczowej). Stężenie molowe kwasu c_Ha obliczyć ze wzoru:

gdzie:

m - odważka NajCOj (g),

d I objętość kwasu solnego zużyta na zmiareczkowanie odważki (1), 53,0 - masa molowa M_1/2NajCOj (g/mol).

2.2. Inne sposoby ustalania miana roztworów kwasu solnego

Oo mianowania roztworów kwasu solnego można używać oprócz węglanu sodu innych substancji wzorcowych. Dalej wymieniono niektóre z nich:

1.    Boraks Na₄B₄0₇ • 10H₂O jest dobrą substancją wzorcową do ustalania miana kwasu solnego, ponieważ posiada dużą masę równoważnikową (190,7 g/mol) i daje się otrzymać w stanie wysokiej czystości. Podczas miareczkowania zachodzi reakcja:

B₄Of~ + 2H⁺ + 5H₂0    4H₃B0₃

Powstający przy tym bardzo słaby kwas borowy (K = 5,5 ■ 10“¹⁰) obniża pH w punkcie równoważnikowym do ok. 5. Z tego powodu miareczkowanie przeprowadza się wobec czerni metylowej do zmiany barwy z żółtej na pomarańczową (zakres wskaźnikowy 4,2-6,2).

2.    Szczawian sodu NajC₂0₄. W podwyższonej temperaturze ulega on rozkładowi na sodę:

NajC₂0₄ -» Na₂C0₃ + CO