خنثی شدن اسید سیتریک با هیدروکسید سدیم چگونه اتفاق می افتد؟ اسید سیتریک یک اسید کربوکسیلیک جامد، ارزان، محلول در آب و کریستالی است. در مقایسه با محلول های هیدروکلریک اسید، استفاده از اسید سیتریک جامد و محلول های آن در آب ایمن تر و راحت تر است. اسید سیتریک با تخمیر قندها برای استفاده در نوشیدنی ها و غذاها تولید می شود. در مواد شوینده و در لوازم آرایشی، دارویی و سایر مواد شیمیایی کاربرد دارد. اسید سیتریک را می توان با هزینه کم به عنوان ماده شیمیایی واکنش دهنده به هر دو شکل در سطوح مختلف خلوص، خریداری کرد.
ساختار شیمیایی اسید سیتریک نشان می دهد که یک اسید تری پروتیک است و دارای سه گروه کربوکسیلیک اسید، سه اتم قابل یونیزه شدن، اسید هیدروژن اسیدی و سه مقدار Ka/pKa است. واکنش خنثی سازی با هیدروکسید سدیم (NaOH)دارای استوکیومتری 3 تا 1 است که توسط معادله خنثی سازی متوازن نشان داده شده است. واکنش به اتمام می رسد و برای تیتراژهای تحلیلی مناسب است:
3 NaOH (aq) + H 3 C 6 H 5 O 7 (aq) -> Na 2 C 6 H 5 O 7 (aq) + 3 H 2 O
هنگامی که توسط یک پایه قوی مانند محلول NaOH 0.1 میلی متر تیتراژ می شود، محلول اسید سیتریک یک ناحیه بافر را طی می کند که طی آن pH محلول به تدریج و سپس با شیب زیاد بالا می رود. از حدود یک قطره افزوده شده محلول 0.1M NaOH قبل از نقطه همزمانی تیتراسیون تا حدود یک قطره اضافه شده پس از نقطه هم ارزی pH محلول تیتراسیون از کمی زیر 7 به بالای 9 به شدت بالا می رود.
یک نشانگر بصری اسید و باز که برای تیتراسیون انتخاب می شود باید از رنگ اسیدی به رنگ پایه در محدوده 7 تا 9 تغییر کند. نشانگر فنل فتالئین یک انتخاب عالی برای این تیتراسیون است، از بی رنگ به صورتی به قرمز تغییر می کند. در مقایسه با تیتراسیون با یک اسید قوی مانند اسید کلریدریک، اسید ضعیف رقیق شده پایه را به آرامی در قطره های تیتر اضافه شده تمیز می کند. نتیجه این است که با نزدیک شدن به نقطه هم ارزی، حتی با چرخش، رنگ صورتی-قرمز در جایی ظاهر می شود که قطره های تیترانت وارد فلاسک تیتراسیون می شوند و باقی می مانند، ابتدا برای کسری از ثانیه، سپس طولانی تر و طولانی تر، تا صورتی کم رنگ شود. رنگ را می توان در سراسر محلول مشاهده کرد که حداقل یک دقیقه باقی می ماند. این پدیده انجام این تیتراژها را بسیار آسان می کند.
یک ظرف را پر از آب کنید. رقیق کردن یک ماده به سادگی به معنی غلظت کمتر آن است. در این حالت، شما مقدار آب محلول را افزایش می دهید، بنابراین اسید را رقیق می کنید.
اولین قدم این است که آب را آماده کنید. آب را داخل اسید نریزید. آب را در یک ظرف جداگانه بریزید.
اسید را در آب بریزید. پس از آماده شدن آب برای رقیق سازی، می توانید اسید سیتریک را به آرامی در آب بریزید. اگر مقدار زیادی اسید سیتریک دارید، کمی بریزید و سپس محلول را قبل از ریختن بیشتر هم بزنید. این به پراکندگی حرارتی که هنگام رقیق شدن اسید ایجاد می شود، کمک می کند.
هرگز آب را داخل اسید نریزید. گرما به خوبی پراکنده نمی شود و می تواند منجر به تبخیر یا غلیظ شدن اسید بر روی شما شود.
هنگام رقیق کردن اسید از دستکش و عینک استفاده کنید.
pH محلول را کنترل کنید. pH محلول اسید رقیق بیشتر از محلول اسید غلیظ خواهد بود. لازم به ذکر است که pH محلول رقیق شده شما هرگز از 7.0 بالاتر نمی رود، زیرا این pH آب است. هرچه بتوانید pH را به 7.0 (خنثی) نزدیک کنید، خنثی سازی اسید با یک پایه ایمن تر خواهد بود.
واکنش اسید سیتریک با یک پایه
یک پایه انتخاب کنید. بازها موادی با PH بالا هستند. بازها مانند اسیدها خورنده هستند. با این حال، هنگامی که اسیدها و بازها با یکدیگر تماس می گیرند، یکدیگر را خنثی می کنند و مخلوط حاصل کمتر خورنده است. می توانید از یک پایه قوی مانند NaOH (هیدروکسید سدیم) برای خنثی سازی اسید سیتریک استفاده کنید. اگر به NaOH دسترسی ندارید، چیزی مانند بی کربنات سدیم (جوش شیرین) همچنین اسید سیتریک را به خوبی خنثی می کند.
پایه را رقیق کنید. همانطور که اسید سیتریک را رقیق کرده اید، پایه خود را رقیق کنید. یک ظرف آب بیاورید و به آرامی در پایه مخلوط کنید. باز هم، هرچه pH را به 7.0 نزدیک کنید، وقتی از آن برای خنثی سازی محلول اسید سیتریک استفاده می کنید، واکنش ایمن تر خواهد بود.
توجه داشته باشید که 7.0 هنگام رقیق کردن یک پایه در آب به همان اندازه کم است. این به این دلیل است که pH آب 7.0 است و بنابراین افزودن آب بیشتر باعث کاهش pH نمی شود.
هنگام رقیق کردن پایه ها از دستکش و عینک استفاده کنید.
محلول اسیدی را درون پایه بریزید. برای خنثی کردن محلول اسید سیتریک، آن را به آرامی در محلول اصلی بریزید. برای واکنش به گاز و گرم شدن آماده شوید. این واکنش همچنین به احتمال زیاد دود منتشر می کند. مواظب باشید اسید یا باز روی پوست شما نریزد و دودهای تولید شده را استنشاق نکنید. فقط کافی است اسید را به آرامی اضافه کنید و در صورت نیاز هم بزنید.
این گاز ناشی از تشکیل حباب های گاز دی اکسید کربن در طول واکنش است.
از یک میله شیشه ای برای هم زدن واکنش استفاده کنید.
هنگام واکنش اسیدها و بازها از دستکش و عینک استفاده کنید.
pH مخلوط را بررسی کنید. برای آزمایش pH محلول می توانید از کاغذ pH استفاده کنید.pH پایین (<7.0) به این معنی است که محلول هنوز اسیدی است. pH بالا (> 7.0) به این معنی است که محلول اساسی است pH 7.نشان دهنده محلول خنثی است.
فرمول مولکولی اسید سیتریک C6H8O7 است.
این یک اسید سه پایه است. بنابراین 1 مول اسید سیتریک 3 مول NaOH را خنثی می کند.
وزن مولکولی اسید سیتریک (بدون آب) 192.123 گرم است
وزن مولکولی اسید سیتریک مونوهیدرات 210.038 گرم است.
بنابراین 192.123 گرم اسید سیتریک بدون آب با (3 40 40) = 120 گرم NaOH خنثی می شود.
به طور مشابه 210.038 گرم مونوهیدرات اسید سیتریک با 120 گرم NaOH خنثی می شود.