Treść zadania:

W celu ustalenia składu stałej mieszaniny wodorowęglanu sodu i węglanu sodu jej próbkę rozpuszczono w wodzie i przeprowadzono dwuetapową analizę otrzymanego roztworu.

Etap I: Do badanego roztworu dodano kilka kropli alkoholowego roztworu fenoloftaleiny i dodawano z biurety kwas solny, do momentu zaniku barwy wskaźnika. Jon węglanowy jest mocniejszą zasadą niż jon wodorowęglanowy, więc w roztworze zachodziła reakcja opisana równaniem:

CO₃^2– + H₃O⁺ → HCO₃^– + H₂O

Odbarwienie fenoloftaleiny świadczyło o całkowitej przemianie jonów CO₃^2– w jony HCO₃^–.

Etap II: Do otrzymanej mieszaniny dodano kilka kropli wodnego roztworu oranżu metylowego i dalej dodawano z biurety kwas solny do chwili, gdy nastąpiła zmiana barwy wskaźnika. Ta zmiana oznaczała, że cały wodorowęglan sodu przereagował zgodnie z równaniem:

HCO₃^– + H₃O⁺ → CO₂ + 2H₂O

Kwas solny użyty w obu etapach doświadczenia miał stężenie 0,2 mol · dm⁻³, a jego objętość niezbędna do odbarwienia fenoloftaleiny w etapie I była równa 24,6 cm³ . Natomiast łącznie w obu etapach zużyto 59,8 cm³ kwasu solnego (objętość odczytana z biurety w etapie II).

Oblicz w procentach masowych zawartość węglanu sodu w analizowanej mieszaninie.

Przyjmij, że masy molowe węglanu sodu i wodorowęglanu sodu są równe: M (Na₂CO₃) = 106 g ∙ mol^–1 oraz M (NaHCO₃) = 84 g ∙ mol^–1.

---

Rozwiązanie:

Łącznie w obu etapach doświadczenia zużyto 59,8 cm³ kwasu solnego. 

W I etapie zużyto 24,6 cm³ kwasu solnego.