탄산나트륨 분석에서 화학반응이 궁금해요.

Question

<NaOH와 Na2CO3 혼합액에서 탄산나트륨의 분석>

1) 시료 5ml 채취하여 증류수 100ml 첨가
2) 10% 염화바륨을 더 이상 침전이 안생길때까지 첨가
3) 70도 정도에서 5분간 교반
4) 상온까지 냉각
5) 다른 비커에 여과후 증류수로 세정
6) 기존 비커에 침전물 옮김
7) 1N HCl 20ml 첨가
8) 증류수 추가하여 볼륨을 100ml 맞춤
9) 50도 정도에서 5분간 교반해서 침전물 용해
10) MO 지시약 첨가
11) 1N 수산화나트륨으로 적정


Q1. NaOH와 Na2CO3의 혼합액에 염화바륨을 첨가하면 =>탄산바륨과 염화나트륨이 생성. 맞나요?

Q2. 7)번의 HCl 첨가로 탄산바륨과 HCl의 반응으로 염화바륨이 됨. 이때 생성되는 염화바륨의 양이 구하려는 탄산나트륨의 농도가 되는게 맞나요?
그런데, 염화바륨 + NaOH의 반응으로 만들어진 염화나트륨도 존재하는데 HCl의 첨가는 염화나트륨에는 영향을 안미치나요?

계산식 : Na2CO3 농도 = 10.6 × (20 - 수산화나트륨 들어간 양)
에서 소비된 수산화나트륨의 양은 7)번에서 중화된 HCl의 양이잖아요. 그런데 HCl이 탄산바륨+HCl=>염화바륨에만 소비되고, 염화나트륨과의 반응에는 소비되지 않는건가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

Q1. NaOH와 Na2CO3 혼합액에 염화바륨을 첨가하면 탄산바륨과 염화나트륨이 생성되나요? 네, 맞습니다.

탄산나트륨은 염화바륨과 반응하여 탄산바륨이라는 불용성 침전물을 형성합니다. 이 과정에서 염화나트륨이 생성됩니다.

Q2. 7번에서 HCl 첨가로 탄산바륨과 HCl이 반응하여 염화바륨이 생성되나요? 그렇다면 생성된 염화바륨의 양이 탄산나트륨 농도가 되나요? 네, 7번 단계에서 HCl이 탄산바륨과 반응하여 염화바륨을 생성합니다.

반응식 BaCO3+2HCl→BaCl2+CO2↑+H2O 에서 생성되는 염화바륨의 양은 원래 혼합액에 포함된 탄산나트륨의 양과 직접적으로 관련이 있습니다. 이는 탄산나트륨 한 분자가 탄산바륨를 형성한 뒤, 다시 염화바륨으로 변환되기 때문입니다. 그러나 여기서 주의할 점은, 염화나트륨은 HCl과 반응하지 않습니다. 염화나트륨은 중화 과정에서 화학적으로 관여하지 않기 때문에, HCl은 오직 탄산바륨과 반응하여 소비됩니다.

계산식에 관해서는 HCl의 소비량은 7번에서 탄산바륨과의 반응량에 의존합니다. HCl은 염과나트륨과는 반응하지 않으므로, 소비된 HCl은 온전히 탄산바륨을 염화바륨으로 바꾸는 데 사용된 것입니다. 따라서 HCl의 소비량은 탄산나트륨의 농도와 비례합니다.