Сернистая кислота, концентрация.

[Alex-Yu]

Уважаемые химики, дайте совет физику

Есть у меня раствор $H_2SO_3$. Нужно грубо оценить концентрацию в домашних условиях. Попробовал я титровать (с помощью шприца ) раствор обычной "стиральной" соды с фенолфталеином. Для вычисления концентации $H_2SO_3$ сделал то же самое с серной аккамуляторной кислотой. Из соотношения (считая, что для обесцвечивания нужно то же самое к-во кислоты в молях, что серной, что сернистой) получил концентрацию прядка 5 процентов. Но получается (по серной кислоте известной концентрации), что р-р обесцвечивается уже половиной серки нужной для полного перевода карбоната в сульфат. Это меня несколько беспокоит. Впрочем, не уверен что сода безводная.

В принципе, т.к. я определяю концентрацию через к-во серной кислоты, то вроде не важно, вся там сода реагирует или нет. Но всеже сернистая кислота и серная -- не одно и то же. На сколько я мог наврать считая, что количество (в молях) серной и сернистой кислоты нужно одинаковое для обесцвечивания одинакового к-ва р-ра соды? Всеж диссоциируют они не одинаково... Точность процентов так 20-30 мне вполне достатчна. Но если там раза так в два и более, то нужно бы ввести поправку. Как?

[Droog_Andrey]

Фенолфталеин обесцвечивается при переходе карбоната в гидрокарбонат:

$$\rm{2Na_2CO_3+H_2SO_4=2NaHCO_3+Na_2SO_4}$$

Сернистая при этом будет реагировать не так, как серная:

$$\rm{2Na_2CO_3+2H_2SO_3=2NaHCO_3+Na_2S_2O_5+H_2O}$$

[Alex-Yu]

Droog_Andrey в сообщении #915995 писал(а):

Сернистая при этом будет реагировать не так, как серная:

$$\rm{2Na_2CO_3+2H_2SO_3=2NaHCO_3+Na_2S_2O_5+H_2O}$$

О! Спасибо! Плучается, что я наврал в два раза. А я тут голову ломаю... Дело в том, что пошарившись по инету, я выяснил, что стандартный анализ на сулфит-ион это обесцвечивание иода (забавно медики считаю концентрацию иода: у них 5 процентов это на самом деле 5 г на 100 мл раствора (а там спирт!), это я выяснил). Сделал с обычной иодной настойкой --- получил 2 процента. Ну несколько десятков процентов я вполне могу списать на грубость анализа (мне достаточно такой точности, особо не старался), но вот куда деть в два раза понять не мог. Правда, по Вашим уравнениям вроде все наоборот: по обесцвечиванию фенолфталеина должна получиться в два раза заниженная концентрация. А у меня получается в два раза завышенная. Ошибки быть не может? Вроде как, поскольку серная -- более сильная кислота, то скорее получится кислая соль в случае серной, а не сернистой (ну метабисульфит это по сути $NaHSO_3$). Или я не прав?

[ИСН]

Alex-Yu в сообщении #916148 писал(а):

Вроде как, поскольку серная -- более сильная кислота, то скорее получится кислая соль в случае серной, а не сернистой

Наоборот. Серная - более сильная кислота, так что даже её кислая соль - это тоже сильная кислота, и она (кислая соль) не оставляет соду в покое, а реагирует с ней дальше.

[Alex-Yu]

ИСН в сообщении #916154 писал(а):

Наоборот. Серная - более сильная кислота, так что даже её кислая соль - это тоже сильная кислота, и она (кислая соль) не оставляет соду в покое, а реагирует с ней дальше.

Да, я уже понял ошибку. Собственно серка лучше диссоциирует (это и означает более сильную кислоту), ионов $HSO_4^-$ почти нет. В отличие от сернистой. Не понятно тогда, как у меня такое получилось... Повторить что ли, с йодом вроде все акуратно сделал и три раза. А с содой --- всего один раз, мог где и проколоться. Практическая задача, думаю, решена. Йод должен дать более-менее правильный ответ. Тем более, что стандартная метода, как оказывается.

-- Вт окт 07, 2014 22:07:01 --

Droog_Andrey в сообщении #915995 писал(а):

Фенолфталеин обесцвечивается при переходе карбоната в гидрокарбонат:

$$\rm{2Na_2CO_3+H_2SO_4=2NaHCO_3+Na_2SO_4}$$

Что-то тут не то, углекислый газ точно выделялся. Шипело во всю Причем шипело и с серной и с сернистой.

[Droog_Andrey]

Значит, неправильно титровали. Фенолфталеин обесцвечивается до начала выделения углекислого газа.

[Alex-Yu]

Droog_Andrey в сообщении #916254 писал(а):

Значит, неправильно титровали. Фенолфталеин обесцвечивается до начала выделения углекислого газа.

А возможно в этом все и дело! Когда капля падает, локально получается избыток кислоты и выделяется углекислый газ. Только потом все перемешается. Но "поезд уже ушел" Я капал кислоту в соду. Наоборот капать нужно, пожалуй. Но тогда проблема с наблюдением цвета...

Не, плохая это идея титровать в условиях, когда может выделиться газ. В этом смысле с йодом как-то разумнее. Во всяком случае становится понятнее где МОГ БЫТЬ "прокол".

[Droog_Andrey]

Нужно разбавленный раствор кислоты добавлять в раствор соды. Тогда с ФФ всё получится.

[Alex-Yu]

Droog_Andrey в сообщении #916305 писал(а):

Нужно разбавленный раствор кислоты добавлять в раствор соды.

Ну дык я так и делал. Правда серка была довольно концентрированная (это я зря, прокололся). Но все равно зашипит, не успеет перемешаться. Сернистая была сильно разбавленная и все равно шипело. Даже при падении одной капли.

[Droog_Andrey]

Значит, не сильно разбавленная. Желательно 0.01 н хотя бы.

[Alex-Yu]

Droog_Andrey в сообщении #916312 писал(а):

Значит, не сильно разбавленная. Желательно 0.01 н хотя бы.

Ну в общем понятно, что делать с содой не так уж просто. Именно из-за газа. Наверное можно сделать и корректно, но у меня точно было некорректно. Может как-нибудь попробую более акуратно. Интересно что получится.

Как Вы думаете, с йодом "проколов" быть не могло? Я без затей взял 5 процентную йодную настойку (ничего не разбавлял) и капал в нее свою сернистую кислоту. Пока не обесцветится. Ну, после каждой капли ждал, пока хорошо не перемешается. Очень резкое исчезновение окраски было, одна капля --- и все обесцветилось. Вроде (?) присутствующий там $KI$ и спирт ни на что повлиять не мог? Я всеже не химик, тонкости могу и прошляпить. Как с содой прошляпил газ

[Droog_Andrey]

Ну для грубой прикидки нормально. Но по-хорошему надо перманганатом титровать.

[Alex-Yu]

Droog_Andrey в сообщении #916319 писал(а):

Но по-хорошему надо перманганатом титровать.

Всякие придурки запретили его в аптеках продавать. Можно и синтезировать, но лениво. Мне грубой прикидки достаточно, плюс-минус в полтора раза --- сойдет. А вот в два раза уже не желательно.

Это я домашним виноделием увлекся. Вино, как известно, консервируют диоксидом серы. Но избыток образования у меня: хочу не наобум (как все нормальные домашние виноделы), а хотябы примерно знать сколько я его туда мешаю. В профессиональных книгах по виноделию указывают необходимое количество в больших интервалах, скажем так 20-30 мг/л. Так что 50 процентов точности всяко пойдет. Поэтому "побулькал" $SO_2$ через воду, теперь буду этот раствор шприцем в банки заливать. Но нужно грубо знать концентрацию. Бог его знает, сколько там на самом деле растворилось...

Проще и лучше съездить в химконтору и купить метабисульфит калия. Но уж больно далеко ехать. И вообще из подручных средств интереснее. Это же развлечение. Проще вообще вино купить в магазине Вот еще ломаю голову как из подручных средств поташ сделать (используется для регулирования кислотности). Есть $KNO_3$, $KBr$, $KCl$ и $K_2SO_4$. Ничего лучше чем сделать ацетат кальция и перемешать его с сулфатом калия пока не придумал. Ацетат калия только прокалить и получится поташ. Пожалуй перекристаллизация сигаретного пепла будет все же проще

[Droog_Andrey]

Alex-Yu в сообщении #916325 писал(а):

Вот еще ломаю голову как из подручных средств поташ сделать (используется для регулирования кислотности). Есть $KNO_3$

Нитрат калия можно прокалить с избытком угля, да и всё:

$$\rm{2KNO_3+4C=K_2CO_3+3CO+N_2}$$

Только осторожно надо, чтоб не рвануло. Но кислотность и сода регулирует вполне.

[Alex-Yu]

Droog_Andrey в сообщении #916416 писал(а):

Нитрат калия можно прокалить с избытком угля, да и всё:

$$\rm{2KNO_3+4C=K_2CO_3+3CO+N_2}$$

Только осторожно надо, чтоб не рвануло. Но кислотность и сода регулирует вполне.

Это мне не приходило в голову, спасибо. Думал разве что сульфат прокалить с углем а потом уксус должен, вроде, сероводород вытеснить. Из ацетата карбонат --- это запросто. Но вонь от сероводорода... Ну бы ее...

Реакция, что Вы написали, проще. По сути "недопорох" Может, можно просто поджечь? Чтобы действительно не рвануло: а то как пойдет реакция сразу по всему объему... Если просто поджигать, то даже "честный" порох горит не так уж чтобы совсем со взрывом при избытке угля: реакция постепенно распространяется по объему. Только не получится ли $KNO_2$ вперемешку с углем? Дойдет ли реакция до конца? Впрочем, потом можно еще и прокалить. Градусов так 500 хватит?

Впрочем, чтобы не рвануло, можно, пожалуй, делать так. В открытом тигле сильно нагреть уголь и помаленьку присыпать селитру. Тогда точно не рванет. Во всяком случае не сильно если по чуть-чуть сыпать. Что Вы об этом думаете? Опыт тут не помешает. Тем более, что действительно не рвануло бы... И сколько (примерно) всеже нужно градусов, чтобы действительно получился поташ?

Соду в вине использовать не желательно. Во всяком случае профессионалы не рекомендуют, специально подчеркивают. Думаю, дело в том, что образование сегнетовой соли может давать муть. Не совсем, правда, понятно чем кислый тартрат калия (винный камень) лучше сегнетовой соли. Но вот не рекомендуют