简单来讲,结果是用
甲基橙时,两者体积近似相等;用
酚酞时,久置
氢氧化钠是普通氢氧化钠所消耗盐酸体积的一半。
其原因是指示剂变色范围不同而导致滴定终点的不同。
对于普通氢氧化钠,这是一个
强酸滴定强碱的过程,无论使用甲基橙还是酚酞,滴定的终点都是NaOH完全转化成NaCl,即:
H+OH == H2O 这一反应进行完全时。
而久置的NaOH其实已经变成了Na2CO3:
2NaOH+CO2 === Na2CO3 + H2O
而Na2CO3其实是一个二元弱酸的盐,它具有两个酸度系数(即pKa,这是解此题的关键,如果不知道是什么请参看
维基或百度百科),分别为:
CO2 / HCO3 : pKa1 = 6.35
HCO3 / CO3 : pKa2 = 10.33
即当盐酸滴入Na2CO3溶液时,这一中和反应会分两步发生,分别是:
Na2CO3 + HCl ==== NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl ==== NaCl + H2O + CO2
而这两步发生所需要的
pH值是不同的,分别为第一步 pH = pKa2 = 10.33 , 第二步pH = pKa1 = 6.35。
那么,当指示剂为甲基橙时,它的变色范围是pH3.2~4.2,远低于两个pKa值,因此在甲基橙变色之前,这两步反应就都已经反应完全,所以滴定所需要的盐酸量应该和普通NaOH一样,都是完全反应。
但当指示剂换成酚酞时,酚酞的变色域是pH8.2~9.5,恰好处于两个pKa之间。这时,只有第一步能发生(因为10.33>9.5),而第二步因为pH在降低到6.35之前已经达到酚酞的滴定终点而无法发生。经简单计算发现这种情况下其实只有一半的HCl被滴入,因此消耗HCl的体积是使用甲基橙情况下的1/2。
以上,希望能帮到你,谢谢!