5H 2024 Titraties berekeningen en vaardigheden

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4,5

Les 28 Jan

PO neemt plaats week 7

-Morgen oefentitratie dus les in 302

-Titratie:  praktische vaardigheden

-Titratie: berekeningen

Titraties

Les 7 Februari

-Berekeningen voor titraties

Leerdoel

• Je leert om berekeningen uit te voeren met gegevens uit een titratie-experiment.

Deze les:

Uitwerken titratie van azijnzuur in azijn m.b.v. natronloog

titratie

een titratie is een analysemethode om de molariteit van een bekende stof te bepalen

Titratie

• Kwantitatieve analysemethode.
• Veel toegepast bij zuurbase reacties.


• Erlenmeyer met oplossing met onbekende concentratie.

• Buret met oplossing met bekende concentratie.
• Bij volledige reactie is er kleuromslag door indicator.
• Met berekening wordt onbekende concentratie bepaald.

Omslagpunt (equivalentiepunt)

• Op school meestal bepaald door kleuromslag van indicator
  

Welke indicator is zeker niet geschikt, kijkend naar deze titratiecurve?

1. methylrood
2. broomthymolblauw
3. dimethylgeel
4. fenolftalein

Praktische vaardigheden

-Veiligheid

-titratie uitvoering

-netheid

Titratie berekeningen (stappenplan)

1. Noteer de reactievergelijking.
2. Bereken aantal mol toegevoegde stof (liter * molariteit)
   
3. Bereken aantal mol gereageerde stof (met de molverhouding)
   
4. Bereken de molariteit van de gereageerde stof (naar mol/L)

Titratie uitvoering: vaardigheden

-gebruik volpipette

-pipetteren

-gebruik van burette

-trechter

-het burette volume lezen

plaats de tekst op de juiste plek in de tekening

De opstelling. de molariteit van een een onbekende hoeveelheid azijnzuur wordt bepaald met een titratie met natronloog

azijnzuur oplossing

natronloog

buret

pH indicator

nauwkeurig tovoegen

bekende molariteit

onbekende molariteit

Over naar de titratie van azijn met natronloog. 

Doel: bepalen of de schoonmaak azijn voldoet aan de Warenwet.

De warenwet schrijft voor dat er  minimaal 70g azijnzuur per L moeten zijn.

Uit 1 L schoonmaak azijn wordt er 1 ml gepipetteerd en verdund met water tot 10 ml. Deze 10 ml worden daarna getitreerd met NaOH oplossing. 

Jij hebt de indicator fenolftaleine gebruikt. Welke kleurverandering heb je waargenomen tijdens de titratie?

1. van rose naar kleurloos
2. van kleurloos naar rose

In de buret zat 0,117 M natronloog. De juiste notatie voor natronloog is:

1. NaOH (aq)
2. Na (aq) + OH (aq)
3. Na⁺ (aq) + OH⁻ (aq)
4. natriumhydroxide

natronloog

Natronloog is de oplossing van NaOH in water en 

dat moet je zo opschrijven: Na+ + OH-

De toegedruppelde natronloog reageert met de azijnzuur uit de erlenmeijer. Geef de reactievergelijking die optreedt.

Toelichting

Als azijnzuur (notatie: CH₃COOH want zwak zuur) met natronloog reageert, reageert een zuur met een base, dus CH₃COOH reageert met OH^-

CH₃COOH + OH^- --> CH₃COO^- + H₂O

Als de kleur van de indicator omslaat, is er precies 12,53 mL van de 0,117 M natronloog toegevoegd. Hoeveel mol OH⁻ heeft gereageerd?

mol	0,117	...
L	1	...

Als de kleur van de indicator omslaat, is er precies 12,53 mL van de 0,117 M natronloog toegevoegd. Hoeveel mol OH⁻ heeft gereageerd?

mol	0,117	...
L	1	...

1. 0,117 x 12,53 = 1,47 mol
2. 0,117 x 0,01253 = 1,47 x 10-3 mol
3. 0,117 / 12,53 = 9,34 mmol
4. 0,117 / 0,01253 = 9,34 mol

Toelichting: aantal mol uitrekenen

mol = molariteit x Liter

of:

x = 0,117 x 0,01253 = 1,47 *10-3 mol = 1,47 mmol

mol	0,117	x
L	1	0,01253

Er zat 10,00 mL azijnzuuroplossing (CH3COOH) in de erlenmeyer. Er heeft 1,47 x 10-3 mol OH- gereageerd.
Hoeveel mol azijnzuur heeft dan gereageerd?

Er zat 10,00 mL azijnzuuroplossing (CH3COOH) in de erlenmeyer. Er heeft 1,47 mmol OH- gereageerd.
Hoeveel mol azijnzuur heeft dan gereageerd?

1. 1:1 dus ook 1,47 mol
2. 1:1 dus ook 1,47 mmol
3. 3:1 dus 0,49 mmol
4. 1:3 dus 4,41 mmol

Toelichting: gebruik de reactievergelijking

CH3COOH + OH- --> CH3COO- + H2O

1            :             1           :           1        :        1

Er heeft 1,47 mmol OH- gereageerd, dus er heeft 

ook 1,47 mmol azijnzuur (CH3COOH) gereageerd (want 1:1) 

Toelichting: van mol naar molariteit

Er zat 10,0 mL azijn in de erlenmeyer. Er heeft 1,47 mmol azijnzuur gereageerd. Wat was de molariteit van het azijnzuur?

Molariteit is mol/L dus vul de verhoudingstabel goed in:

x = 1,47*10-3 / 0,010 = 0,147 mol/L

mol	1,47*10-3	x
L	0,010	1

De azijn die je getitreerd hebt, was (vooraf) 10x verdund. Dat betekent:

1. 1 deel azijn en 10 delen water
2. de azijn 10x mengen met water
3. de concentratie is 10x groter gemaakt
4. 1 deel azijn en 9 delen water

De concentratie van de 10x verdunde azijn was 0,147 mol/L. Hoeveel gram azijnzuur zit er in 1 L onverdunde azijn?

1. 0,147 x 10 x 60,05 =88 gram
2. 0,147 / 10 / 60,05 = 2,45 . 10⁻⁴ gram
3. (0,147 x 10) / 60,05 = 0,0245 gram
4. (0,147 / 10) x 60,05 = 0,88 gram

De warenwet schrijft voor dat er minimaal 70 gram azijnzuur per 100 mL aanwezig moet zijn.
Voldoet de azijn aan de warenwet?

1. ja
2. nee
3. weet ik niet

Voorbeeld berekening

De onbekende hoeveelheid oxaalzuur wordt opgelost in 100,0 mL demiwater. Hiervan wordt 25,00 mL gepipetteerd in een erlenmeyer en wordt getitreerd met 0,012 M natronloog. Tot kleuromslag is 12,35 mL natronloog toegevoegd. 

Bereken het aantal mg oxaalzuur dat is opgelost in 100,0 mL.

Stap 1: reactievergelijking opstellen

 De reactie die optreedt tijdens titreren: 

H₂C₂O₄ + 2 OH^- -> C₂O₄^2- + 2 H₂O

Uitwerking

•  Stap 2: 0,01235 L * 0,012 mol/L = 1,48*10^-4 mol NaOH = 1,48*10^-4 mol OH- toegevoegd.
• Stap 3: Molverhouding 1:2, dus 1,48*10^-4 / 2 = 7,41*10-5 mol H₂C₂O₄ (oxaalzuur) gereageerd.
• Dit zat in 25,00 mL. In oorspronkelijke 100,0 mL zat *4 = 2,96*10^-4 mol oxaalzuur.
• 2,96*10^-4 mol * 90,036 g/mol = 0,027 g oxaalzuur = 27 mg.

Fenolrood kan worden gebruikt als pH indicator. Wat wordt de kleur van de oplossing als azijnzuur precies volledig met natronloog heeft gereageerd?

1. geel
2. groen
3. rood
4. oranje

Uitleg

Fenolrood heeft een omslagtraject van pH 6.6-8.0. Het is geel bij pH onder de 6,6 (zuur). 

Als al het zuur weg is gereageerd, dan is de oplossing "niet meer zuur" geworden (pH > 7) en is de kleur oranje. 

Als de oplossing basisch wordt (hoge pH), dan wordt deze rood.

Leerdoelen: gelukt?

• Je leert hoe een zuurbase titratie werkt;
• Je leert om berekeningen uit te voeren met gegevens uit een titratie-experiment.

Voorbeeld berekening redox titratie