§ 18. Титрование солей, образованных катионами сильных оснований и анионами слабых многоосновных кислот
Титрование тетрабората натрия. Водные растворы гидролизующихся солей, образованных катионами сильных оснований и анионами слабых многоосновных кислот, имеют сильнощелочную реакцию.
При титровании солей сильных оснований и слабых многоосновных кислот точка эквивалентности достигается в момент прибавления теоретически рассчитанного эквивалентного количества сильной кислоты.
Например, хлористоводородной кислотой можно точно оттитровать тетраборат натрия.
Образующаяся при этом борная кислота относится к слабым кислотам, поэтому 
в конце титрования достигает величины порядка 4—5. В качестве индикатора при титровании тетрабората натрия хлористоводородной кислотой применяют метиловый красный 
или метиловый оранжевый 
, меняющие свою окраску в указанных пределах.
Титрование карбоната натрия. При титровании карбоната натрия хлористоводородной кислотой наблюдается два скачка 
:
1. При приливании половины кислоты, требующейся для полной нейтрализации всего количества 
(т. е. 1 моль 
на 1 моль 
), образуется бикарбонат:
или в ионной форме
2. При приливании теоретического количества хлористоводородной кислоты (т. е. 2 моль 
на 1 моль 
) получается угольная кислота:
или в ионной форме
Поэтому карбонат натрия можно оттитровать хлористоводородной кислотой двумя способами:
Способ 1. Хлористоводородной кислотой титруют карбонат натрия до бикарбоната в присутствии фенолфталеина, меняющего окраску в интервале 
раствора бикарбоната равен 8,35. Затем 
титруют хлористоводородной кислотой до 
в присутствии метилового оранжевого 
. Раствор 
имеет 
, равный 3,75.
Способ 2. Карбонат натрия может быть, подобно тетраборату, полностью оттитрован хлористоводородной кислотой в присутствии метилового оранжевого. Образующаяся при этом угольная кислота разлагается и лишь небольшая ее часть остается в растворе, не влияя существенным образом на 
раствора. Если 
удалять кипячением, то можно для титрования 
применять фенолфталеин и другие индикаторы. Кривая титрования карбоната натрия хлористоводородной кислотой показана на рис. 44. На кривой отчетливо видны два скачка: первый соответствует титрованию 
до 
, второй — до 
.
Вычисление 
раствора в различные моменты титрования 
кислотой. Карбонат натрия в растворе гидролизуется согласно уравнениям
Образующиеся 
-ионы и молекулы 
способны реагировать также согласно следующим уравнениям:
Первая ступень гидролиза сопровождается образованием очень слабой кислоты 
, вторая — слабой кислоты 
— более слабый электролит, чем 
.
Сильнее подвергается гидролизу соль более слабой кислоты, т. е. соль кислоты, константа диссоциации которой наименьшая. В данном случае 
, в раз. 
-ионы, образующиеся при гидролизе 
по I ступени, тормозят гидролиз по II ступени.
Рис. 44. Кривая нейтрализации 
раствором 
.
Следовательно, щелочность раствора обусловливается преимущественно первой ступенью гидролиза карбоната натрия, характеризующейся выражением 
, т. е. второй константой электролитической диссоциации 
. Поэтому при расчете 
водного раствора 
второй ступенью гидролиза можно пренебречь.
При вычислении 
водных растворов средних солей слабых многоосновных кислот в расчет принимают только последнюю константу электролитической диссоциации данной кислоты.
Поэтому 
водных растворов средних солей слабых двухосновных кислот до начала титрования вычисляют по формуле (46) (§ 15).
В нашем случае:
Для 0,1 н. раствора
Отсюда 
первоначального раствора
В первой точке эквивалентности
Когда карбонат натрия превратится полностью в бикарбонат, раствор будет слабощелочным. Этот момент может быть зафиксирован с помощью фенолфталеина, переход окраски которого лежит в интервале 
. Во второй точке эквивалентности значение 
вычисляют так же, как для слабых одноосновных кислот:
Этот момент может быть фиксирован с помощью метилового оранжевого 
. После достижения второй точки эквивалентности раствор будет кислым. Значение 
этого раствора соответствует концентрации избыточной хлористоводородной кислоты.
