За оксалатною кислотою

Оксалатна кислота (СООН)₂•2Н₂О кристалізується з двома молекулами води. При зберіганні кислоти деяка кількість води вивітрюється і склад препарату не відповідає хімічній формулі. Тому концентрація розчину NaОН встановлюється за перекристалізованою оксалатною кислотою. Для перекристалізації готують насичений гарячий розчин кислоти. Розчин, якщо потрібно, фільтрують і швидко охолоджують. Виділені кристали відсмоктують на лійці Бюхнера, промивають 1-2 рази холодною водою. Вологий порошок висушують на повітрі, при цьому дрібні кристалики не повинні прилипати до скляної палички. Зберігають в склянках з притертим корком.

Недолік оксалатної кислоти, як вихідної кислоти, полягає в необхідності доброго очищення від домішок і проведення повторної перекристалізації перед встановленням концентрації. Крім того, розчини оксалатної кислоти нестійкі і поступово концентрація їх зменшується.

Оксалатна кислота часто містить домішки, головним чином, солі кальцію. У цьому випадку оксалатну кислоту необхідно спочатку перекристалізувати із розчину хлоридної кислоти, а потім із води.

2.2. Встановлення концентрації розчину NaОН за

рівнянням реакції

Реакція між оксалатною кислотою і натрію гідроксидом протікає за рівнянням:

(СООН)₂ + 2NaОН = (СООNa)₂ + 2Н₂О.

Молекулярна маса еквіваленту оксалатної кислоти дорівнює половині молекулярної маси, тобто . Для встановлення концентрації розчину досить приготувати 250 см³ 0,1н розчину кислоти. Наважку перекристалізованої і висушеної кислоти переносять в мірну колбу місткістю 250 см³, розчиняють у воді, що не містить СО₂, доводять об’єм розчину до мітки і добре перемішують.

Оксалатна кислота є слабкою кислотою (К₁ = 6,5•10^-2; К₂ = 6,1•10^-5). В точці еквівалентності утворюється натрію оксалат, який, як сіль слабкої кислоти і сильної основи має в розчині лужну реакцію; рН цього розчину можна обчислити за формулою:

рН = 7+ 1/2рК + 1/2lg C_кисл.

рН = 7+ 2,1 - 0,65 = 8,45.

Найзручнішим індикатором є фенолфталеїн (рТ = 9).

Титрування з фенолфталеїном може бути точним тільки в тому випадку, коли розчин не містить СО₂. У разі присутності СО₂ на титрування затрачується більше розчину NaОН, ніж кількість, еквівалентна оксалатній кислоті, червоне забарвлення появиться тільки тоді, коли закінчиться реакція:

Н₂СО₃ + NaОН= NaНСО₃ + Н₂О.

Для визначення концентрації розчину NaОН відбирають піпеткою в конічну колбу 25 або 20 см³ 0,1н розчину оксалатної кислоти, додають 2-3 краплі фенолфталеїну і титрують розчином натрію гідроксиду до появи червоного забарвлення, яке не зникає при збовтуванні протягом 1-2 хвилин. Роблять 3-4 паралельні титрування і для обчислення концентрації беруть середнє значення.

2.3. Встановлення концентрації розчину NaOH за робочим титрованим розчином хлоридної кислоти

Цей спосіб менш точний, оскільки при роботі може відбуватися сумуванням помилок одного знаку, допущених при встановленні концентрації за хлоридною кислотою. Тому таке титрування доцільно проводити тільки для перевірки правильності встановлення концентрації обидвох робочих титрованих розчинів.

При встановленні концентрації розчину лугу за хлоридною кислотою придатні і сильні, і слабкі індикатори. Біля точки еквівалентності відбувається велика зміна рН, у границях якої знаходяться показники титрування сильних і слабких індикаторів. У випадку присутності в розчині лугу домішок Na₂СО₃, краще титрувати з метиловим оранжевим.

Для встановлення концентрації розчину лугу з метиловим оранжевим у конічну колбу місткістю 100 см³ відбирають піпеткою 20 або 25 см³ розчину NaОН, додають до розчину 2-3 краплі метилового оранжевого і титрують із бюретки робочим розчином хлоридної кислоти до появи оранжевого забарвлення. При такому порядку титрування допускається деяка похибка, оскільки невелика кількість хлоридної кислоти витрачається на реакцію з індикатором. Цю помилку можна врахувати контрольним дослідом.

2.4. Визначення вмісту хлоридної кислоти в розчині

В основі визначення лежить реакція між хлоридною кислотою і натрію гідроксидом:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O.

2.5. Приготування 500 см³ приблизно 0,1М розчину NaOH

Приготування розчинів із твердого реактиву зв’язано з деякими труднощами. Поверхня його завжди покрита шаром натрію карбонату, присутність якого в розчині спотворює результати титрування. Крім того, поглинаючи вологу і вуглекислий газ, натрію гідроксид змінює свою масу на повітрі. Також з приготованого розчину треба осаджувати йони CO₃^2- дією барію хлориду. Тому доцільно готувати приблизно 0,1М розчин NaOH з більш концентрованого розчину, раніше підготовленого до цієї роботи.

Припустимо, що є розчин натрію гідроксиду, густина якого 1,39 г/см³. Масова частка NaOH у такому розчині складає 36 %.

Розраховуємо, скільки потрібно взяти чистого натрію гідроксиду для приготування 500 см³ приблизно 0,1М розчину NaOH:

m_NaOH = C_NaOH•V•M_NaOH = 0,1×0,5×40 = 2,0 г.

Оскільки C_NaOH = 36%, то:

в 100 г розчину міститься 36 г NaOH

в x г розчину міститься 2 г NaOH

Значить, щоб приготувати 500 см³ приблизно 0,1М розчину натрію гідроксиду, треба взяти 5,56 г розчину з масовою часткою NaOH 36%. Щоб не зважувати розчин, краще перерахувати масу на об’єм, використовуючи значення густини:

Цей об’єм розчину натрію гідроксиду відмірюють мірним циліндром, розбавляють водою до 500 см³ і добре перемішують.

2.6. Титрування досліджуваного розчину