Příklad 34

Navážka 1,7583 g částečně zkarbonizovaného NaOH byla rozpuštěna a roztok byl doplněn na objem 500 ml. Při titraci V_a = 25,00 ml tohoto roztoku na indikátor fenolftalein se spotřebovalo V_FF = 18,80 ml 0,05 mol.l^-1 H₂SO₄. Po přídavku methylové oranže se v titraci pokračovalo a celková spotřeba na tento indikátor činila V_MO = 20,50 ml. Vypočtěte procentové obsahy NaOH a Na₂CO₃.

M(NaOH) = 40,00 g/mol            M(Na₂CO₃) = 106,00 g/mol

titrace přímá

řešení:

Při titraci titrujeme kromě NaOH i Na₂CO₃, ale musíme rozlišovat rozdílné stupně titrace podle použitých indikátorů

při titrování na indikátor fenolftalein (FF) probíhají v roztoku tyto reakce:

OH^-  +  H⁺  =>  H₂O

CO₃^2-  +  H⁺  < =>  HCO₃^-

látkové množství spotřebované kyseliny

n₁(H⁺) = n(NaOH) + n(HCO₃^-)

jelikož  n(HCO₃^-) = n(Na₂CO₃)

platí  n₁(H⁺) = n(NaOH) + n(Na₂CO₃)

protože z každého 1 molu H₂SO₄ dostaneme 2 moly iontů H⁺

n₁(H⁺) = 2 · c(H₂SO₄) · V(H₂SO₄) = 2 · 0,05 · 0,0188 = 1,88 · 10^-3 mol

při titrování na indikátor methyloranž (MO) probíhá v roztoku tato reakce:

HCO₃^-  +  H⁺  < =>  H₂O  +  CO₂

látkové množství spotřebované kyseliny

n₂(H⁺) = n(Na₂CO₃)

protože z každého 1 molu H₂SO₄ dostaneme 2 moly iontů H⁺

n₂(H⁺) = 2 · c(H₂SO₄) · [V₂ - V₁] = 2 · 0,05 · 0,0017 = 1,7 · 10^-4 mol

určení látkového množství NaOH a Na₂CO₃ ve 25 ml alikvotního podílu

n₂₅(NaOH) = n₁(H⁺) - n₂(H⁺) = 1,71 · 10^-3 mol

n₂₅(Na₂CO₃) = n₂(H⁺) = 1,7 · 10^-4 mol

výpočet procentových obsahů NaOH a Na₂CO₃ ve vzorku

% NaOH = w(NaOH) · 100 = n₂₅(NaOH) · M(NaOH) · V(vzorku) · 100 / (V_a · m_v) =

= 1,7 · 10^-3 · 40,00 · 500 · 100 / (25 · 1,7583) = 77,80 %

% Na₂CO₃ = w(Na₂CO₃) · 100 = n₂₅(Na₂CO₃) · M(Na₂CO₃) · V(vzorku) · 100 / (V_a · m_v) =

= 1,7 · 10^-4 · 106,00 · 500 · 100 / (25 · 1,7583) = 20,50  %

V titrovaném zkarbonizovaném vzorku bylo zjištěno 77,80 % NaOH a 20,50 % Na₂CO₃.