Quando o carbonato de sódio (Na2CO3) e o bicarbonato de sódio (NaHCO3) são titulados com um ácido, como o ácido clorídrico (HCl), eles sofrem uma série de reações que envolvem a liberação de gás dióxido de carbono (CO2). As reações globais podem ser representadas da seguinte forma:

1. Carbonato de Sódio (Na2CO3):

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2

Nesta reação, o carbonato de sódio reage com o ácido clorídrico para formar cloreto de sódio (NaCl), água (H2O) e gás dióxido de carbono. Para cada mol de carbonato de sódio presente, um mol de dióxido de carbono é liberado.

2. Bicarbonato de Sódio (NaHCO3):

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2

O bicarbonato de sódio reage com o ácido clorídrico de maneira semelhante, produzindo cloreto de sódio, água e gás dióxido de carbono. No entanto, como o bicarbonato de sódio contém um íon bicarbonato (HCO3-) em comparação com dois íons carbonato (CO32-) no carbonato de sódio, apenas meio mol de dióxido de carbono é liberado para cada mol de bicarbonato de sódio presente.

Durante a titulação, o ácido é adicionado gradualmente à solução contendo carbonato de sódio e/ou bicarbonato de sódio. À medida que o ácido é adicionado, ele reage com os íons carbonato e bicarbonato, causando a liberação de gás dióxido de carbono. O ponto final da titulação é alcançado quando todos os íons carbonato e bicarbonato reagiram com o ácido e a solução se torna neutra.

Indicadores, como fenolftaleína ou laranja de metila, são frequentemente usados ​​para determinar o ponto final da titulação. Esses indicadores mudam de cor em uma faixa específica de pH, sinalizando o ponto em que o ácido reagiu completamente com os íons carbonato e bicarbonato.

Titulações envolvendo carbonato de sódio e bicarbonato de sódio são comumente usadas em química analítica para determinar a concentração de um ácido desconhecido medindo o volume de ácido necessário para neutralizar uma quantidade conhecida da solução de carbonato/bicarbonato.