11.2 Colorimetrie

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

11.2 Colorimetrie

Planning PTA 7

Korte herhaling GC

Start met colorimetrie:

• Je leert over colorimetrie en de daarvoor benodigde blanco.
• Je leert over het maken van een verdunningsreeks en een ijklijn.

Wat gaan we doen vandaag?

Gaschromatografie

Hier zie je nogmaals het principe van gaschromatografie uitgelegd. Het monster is een mengsel van een witte stof en een zwarte stof. Aan de wand van de hele kolom zit de stationaire fase (bruin). De witte stof hecht minder goed aan de stationaire fase dan de zwarte stof. De witte stof komt dus als eerst bij de detector aan. Ook de zwarte stof 'elueert', want de temperatuur is dusdanig hoog dat geen stof blijft plakken.

Waarom blijft de ene stof beter plakken aan de kolom dan de andere stof?

druk op het luidsprekertje voor toelichting

De retentietijd is de tijd...

1. die het draaggas er over doet om van de injector bij de detector te komen
2. die de stationaire fase er over doet om van de injector bij de detector te komen
3. die de moleculen van stof X in het monster er over doen om van de injector bij de detector te komen
4. die verstrijkt van het begin tot het eind van een kwalitatieve analyse middels gaschromatografie

Waarom hebben propaan-1-ol en butaan-1-ol niet dezelfde retentietijd?

tempo van de les is tot nu toe:

😒🙁😐🙂😃

De moleculen van welke stoffen hebben een dipoolmoment (zijn dus dipoolmoleculen?) (meerdere antwoorden mogelijk)

1. chloormethaan
2. dichloormethaan
3. trichloormethaan
4. tetrachloormethaan

druk op het luidsprekertje voor toelichting

Wanneer je gaschromatografie als kwantitatieve analysemethode toepast

1. gebruik je de hoogtes van de pieken
2. gebruik je de breedtes van de pieken
3. gebruik je de oppervlaktes onder de pieken
4. gebruik je de plaatsen (retentietijden) van de pieken

Periode 7 duurt van 2 februari t/m 25 maart (6 lesweken)

 

Belangrijke data:

Vakantie: 22 t/m 26 februari

Herhaalweek: 22 t/m 26 maart  

Toetsweek: start 29 maart

Hoofdstukken voor deze periode

Hoofdstuk 11: Analysemethodes. Van 1 februari t/m 19 februari: 5 paragrafen in 3 weken.

Hoofdstuk 12: kunststoffen . Van 1 maart t/m 19 maart: 5 paragrafen in 3 weken.

Planning

Bij colorimetrie bepaal je met licht de concentratie van een gekleurde oplossing.

oplossingen met bekende [ ] = ijkreeks

Colorimetrie

• Om de concentratie van een onbekende gekleurde oplossing te bepalen.

• Met een colorimeter meet je de intensiteit (I) van het licht dat door de oplossing heen gaat, met verschillende concentraties, verschillende intensiteit.
  

• Dit word gedaan aan de hand van een bekende verdunningsreek.
  

Colorimetrisch onderzoek

• Verdunningsreeks: Een opeenvolgende reeks van oplossingen van dezelfde stof, maar met telkens een kleinere concentratie

• Blanco: Een oplossing die alle gebruikte stoffen bevat behalve de gekleurde stof.

Colorimetrisch onderzoek

Principe: Hoe hoger de concentratie van de gekleurde stof, hoe minder licht er wordt doorgelaten (uitdoving, extinctie)

Je begint met het blanco cuvet en een extinctie (E) van 0. 

Dit geeft je I0.

Met alle bekende concentraties door: referentie lijn voor de onbekende concentraties (ijklijn).

Hoe werkt het precies?

E=−log(​I​0​​​​I​​)

Van een oplossing die 0,50 mg ethaanzuur per mL bevat, verdunnen we 25,0 mL tot eindvolume 200,0 mL. Hoe groot wordt de massaconcentratie in mg/L in de verdunning?

1. 125 mg/L
2. 12,5 mg/L
3. 0,0625 mg/L
4. 62,5 mg/L

Van een oplossing die 0,50 mg ethaanzuur per mL bevat, verdunnen we 25,0 mL tot eindvolume 200,0 mL. Hoe groot wordt de massaconcentratie in mg/L in de verdunning?

0,5mg x 25 ml = 12,5 mg

12,5 mg in 200 ml = 12,5 in 0,2 L

62,5 mg/L

Principe: Hoe hoger de concentratie van de gekleurde stof, hoe minder licht er wordt doorgelaten (uitdoving, extinctie)

Hoe werkt het precies?

Principe: Hoe hoger de concentratie van de gekleurde stof, hoe minder licht er wordt doorgelaten (uitdoving, extinctie)

Je begint met het blanco cuvet en een extinctie (E) van 0. 

Dit geeft je I0.

Met alle bekende concentraties door: referentie lijn voor de onbekende concentraties (ijklijn).

Hoe werkt het precies?

E=−log(​I​0​​​​I​​)

Meten van de kleuren: de ijklijn

Zet al je metingen van bekende concentraties in een grafiek: de ijklijn

Als je voor een onbekende oplossing de extinctie meet kan je met deze lijn de concentratie bepalen!

Waarom werkt concentratiebepaling middels colorimetrie alleen met gekleurde oplossingen?

Antwoord: omdat kleurloze oplossingen...

1. al het zichtbare licht absorberen
2. helemaal geen zichtbaar licht absorberen
3. altijd een te lage concentratie opgeloste stof hebben
4. een chemische reactie ondergaan o.i.v. zichtbaar licht

Voor extinctie geldt de wet van Lambert-Beer (Binas 37E) :

• de extinctie coëfficiënt, een constante die van de stof afhangt (Binas tabel 39A1)
  
• [A] de concentratie van de oplossing
  
• l de lengte van de lichtweg (De breedte van de cuvet) in cm
  

Rekenen aan de metingen

E=ε[A]l

Wat gebeurt er met de extinctie waneer een bredere cuvet word gebruikt?

E=ε[A]l

E=ε[A]l

E=ε[A]l

E=ε[A]l

Wat gebeurt er met de extinctie waneer je een meer geconcentreerde oplossing gebruikt?

E=ε[A]l

Wat is de concentratie Fe3+ (in mol/L) in een monster met lichtintensiteit 0,2 (E)?

Colorimetrie

Wat is de concentratie Fe3+ (in mg/L)in een monster met lichtintensiteit 0,2 (E)?

Wat is de concentratie Fe3+ (in mol/L)in een monster met lichtintensiteit 0,2 (E)?

Volgens de Europese norm mag drinkwater 50mg nitraat per L bevatten. Dit kan gemeten worden aan de hand van colorimetrie. De extinctie van onderzocht water is 0,18. Voldoet dit onderzochte water aan de Europese norm van nitraat?

• Lees de NO3- gehalte af 3.3x10-5 mol/L

• M(NO3-) = 62,01g/mol 

• gehalte NO3- = 2,0mg/L (3.3x10-5 x 62,01 x 103)

• Dit is lager dan 50 dus voldoet aan de norm

Voldoet dit onderzochte water aan de Europese norm van nitraat?

Hoe goed heb jij de stof begrepen?

😒🙁😐🙂😃

Schrijf 3 dingen op die je deze les hebt geleerd

Over welke 2 onderwerpen wil je graag nog meer weten?

Zelfstandig aan het werk:

Voorkennis: 1, 2, 3, 4, 5

§ 11.1: 6, 7, 8, 9, 10

Extra uitdaging:

opgave 14 

Wat gaan we doen vandaag?