Rekenen met molariteit en aan titraties

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Rekenen met molariteit

en

Rekenen aan titraties

Wat is de eenheid van molariteit?

1. mol
2. g/L
3. mol/L
4. L/mol

Zoë heeft 200 mL van een drankje met daarin
0,010 M glucose. Ze drinkt de helft op. Wat is de molariteit van glucose in de oplossing die ze over houdt?

1. 0,0050 M
2. 0,010 M
3. 0,020 M
4. 1,8 g/L

Hendrik heeft 100 mL 0,10 M glucose. Hij voegt 900 mL water toe. Wat is de molariteit van glucose dan?

1. 0,10 M
2. 0,011 M
3. 0,010 M
4. 1,0 M

Je lost 2,3 g NH₄Cl op in 250,0 mL water. 

Wat is dan de molariteit van deze oplossing?

Uitleg 

2,3 gram / molaire massa NH₄Cl = .... mol NH₄Cl

Dus : 2,3 / 53,491 = 0,0429978 mol NH₄Cl

250,0 mL / 1000 = 0,2500 L

Antwoord = 0,0429978 / 0,2500 = 0,17 M   (2 sign. cijfers)

Je lost 3,0 g NaCl op in 80 mL water.
Wat is dan de molariteit van deze oplossing?

Uitleg 

3,0 gram / molaire massa NaCl = .... mol NaCl

Dus: 3,0 / 58,44 = 0,051332 mol NaCl

80 mL = 0,080 L

Antwoord: 0,051332 / 0,080 = 0,64 M (let op significantie!)

Rekenen aan titraties

titratie

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

Hoe werkt een titratie?

Doel: bepalen van de onbekende concentratie
             van een oplossing 

• Erlenmeyer (A) met oplossing met onbekende 
    concentratie.

• Buret (B) bevat de oplossing met bekende 
    concentratie.
  

• Met kraantje (C) kun je heel nauwkeurig vloeistof    
    toevoegen.

A

B

C

Hoe werkt titratie?

• A en B reageren in een bekende molverhouding.
• Door kleuromslag is te zien wanneer A op is. 
  
  

Bij zuurbase reacties --> indicator toevoegen

Bij redox --> stoffen veranderen zelf van kleur

• Met een berekening wordt de onbekende 
    concentratie bepaald. Je gebruikt hiervoor het 7-stappenplan rekenen.

A

B

C

00:40

In zoutzuur is fenolftaleïne kleurloos. Als alle zoutzuur op is, zie je een kleurverandering omdat de natronloog dan niet meer weg reageert. Welke kleur krijgt de oplossing dan? Gebruik Binas tabel 52A

01:13

Hoe komt het dat de oplossing roze wordt op de plek waar de druppels vallen?

1. daar reageren de stoffen met elkaar en wordt het warm
2. op die plek zit de fenolftaleïne
3. op die plek reageert zoutzuur weg en is er teveel natronloog
4. op die plek reageert natronloog weg en is er teveel zoutzuur

01:45

Op de plek waar de druppel natronloog valt, reageert het zoutzuur weg. Daardoor is er op die plek teveel natronloog. 

Als je goed mengt, reageert alle natronloog weg.

Hoe meer natronloog je toevoegt, hoe minder zoutzuur over blijft, hoe langer het duurt tot de roze kleur verdwijnt.

02:42

Door het toevoegen van één druppel natronloog reageert het laatste beetje zoutzuur weg. De roze kleur verdwijnt niet meer. Je moet nu direct stoppen met toevoegen van natronloog. Alle zoutzuur is dan precies opgereageerd met het toegevoegde natronloog.

Je noemt dit het EQUIVALENTIEPUNT

02:58

Je leest de buret van BOVEN naar BENEDEN af.

Lees de buret af op twee cijfers achter de komma (het 2e cijfer moet je schatten)

Onbekende concentratie berekenen

Met de resultaten van dit experiment kun je de onbekende concentratie van het zoutzuur berekenen. 

Je gebruikt hiervoor het 7-stappenplan rekenen

Titratie berekeningen (7-stappenplan)

1. Noteer de reactievergelijking (vaak gegeven)
2. Noteer de molverhouding
3. Wat is gegeven, wat wordt gevraagd?
4. Bereken gegeven: mol toegevoegde stof^(buret) = … liter * .... M
   
5. Bereken mol gereageerde stof^(pipet) (met de molverhouding)
   
6. Bereken gevraagde molariteit:
   mol gereageerde stof / volume pipet (omgerekend naar L)
7. Controleer: A  L  L  E  S

stap 1 reactievergelijking

• Deze is vaak gegeven of kun je afleiden uit de tekst.
• Zoutzuur is een sterk zuur en splitst in H+ en Cl- 
• Natronloog is een oplossing van natriumhydroxide: Na+ en OH- 
• Het zuur en de base reageren met elkaar H+ + OH-  -> H2O
   (de andere ionen zijn tribune-ionen)

stap 2 molverhouding

              H+            +                    OH-                      -> H2O

       1 mol              :                 1 mol

stap 3 gegeven/ gevraagd

              H+            +                    OH-                      -> H2O

       1 mol              :                 1 mol

gegeven:                      gegeven:

volume pipet               concentratie
=  25,00 mL                   0,10 M = 0,10 mol/L

gevraagd:                     gevraagd:

M ( in mol/L)                 afgelezen volume (in mL)

voor de titratie

buret

pipet

stap 3 gegeven/ gevraagd

              H+            +                    OH-                      -> H2O

       1 mol              :                 1 mol

gegeven:                      gegeven:

volume pipet               concentratie
=  25,00 mL                   0,10 M = 0,10 mol/L

gevraagd:                     gevraagd:

M ( in mol/L)                 afgelezen volume (25,40 - 0,00 = 25,40 mL)

na de titratie

buret

pipet

stap 4 bereken mol bekende stof

              H+            +                    OH-                      -> H2O

       1 mol              :                 1 mol

gegeven:                      gegeven:

volume pipet               concentratie
=  25,00 mL                   0,10 M = 0,10 mol/L

gevraagd:                     gevraagd:

M ( in mol/L)                 afgelezen volume (25,40 - 0,00 = 25,40 mL)

na de titratie

buret

pipet

uit de buret:
 25,40 mL = 25,40.10^-3 L
dus 25,40.10^-3 L x 0,10 M = 25,40.10^-4 mol OH^- toegevoegd

stap 5 bereken mol gevraagde stof

              H+            +                    OH-                      -> H2O

       1 mol              :                 1 mol

gegeven:                      gegeven:

volume pipet               concentratie
=  25,00 mL                   0,10 M = 0,10 mol/L

gevraagd:                     gevraagd:

M ( in mol/L)                 afgelezen volume (25,40 - 0,00 = 25,40 mL)

na de titratie

buret

pipet

uit de buret:

 25,40.10^-4 mol OH^- toegevoegd

met de pipet toegevoegd:

25,40.10^-4 mol H⁺

want H⁺ : OH^- = 1:1

stap 6 bereken gevraagde molariteit 

              H+            +                    OH-                      -> H2O

       1 mol              :                 1 mol

gegeven:                      gegeven:

volume pipet               concentratie
=  25,00 mL                   0,10 M = 0,10 mol/L

gevraagd:                     gevraagd:

M ( in mol/L)                 afgelezen volume (25,40 - 0,00 = 25,40 mL)

na de titratie

buret

pipet

met de pipet toegevoegd:

25,40.10^-4 mol H⁺ in 25,00 mL

dit is 25,40.10^-4 mol/25,00.10^-3 L

       = 1,016.10^-1 mol/L

       = 1,016.10^-1 M

stap 7 Controleer

A ntwoord gegeven op de vraag?

L ogisch? (kan het kloppen)

L eesbaar?

E enheid?

S ignificantie?

Antwoord

stap 1: reactievergelijking is gegeven

stap 2: molverhouding S^2- : H₂O₂ = 1 : 1

stap 3: gegeven = 3,45 mL 1,00 M H₂O₂-oplossing en 25,0 mL S^2- -oplossing

gevraagd = hoeveel mol S^2- zit er in 1 L?

stap 4: berekenen mol bekende stof > 3,45 x 10^-3 L x 1,00 mol/L = 3,45x10^-3 mol H₂O₂

stap 5: bereken mol gevraagde stof > molverhouding = 1 : 1, dus er is ook 3,45x10^-3 mol S^2-

stap 6: bereken gevraagde molariteit >  3,45x10^-3 mol/ 0,0250 L =  0,138 mol/L

stap 7: controleer 3 sign. cijfers > 0,138 M S^2- ionen

Antwoord

stap 1: reactievergelijking is gegeven

stap 2: molverhouding MnO₄^- : Fe²⁺ = 1 : 5

stap 3: gegeven = 20,62 mL  0,0216 M MnO₄^--oplossing en 50,0 mL Fe²⁺ -oplossing

gevraagd = hoeveel mol Fe²⁺ zit er in 1 L?

stap 4: berekenen mol bekende stof >   0,02062 L x 0,0216 M = 4,45x10^-4 mol MnO₄^- 

stap 5: molverhouding MnO₄^- : Fe²⁺ = 1 : 5,    5x zoveel mol Fe²⁺ = 2,23x10^-3 mol Fe²⁺

stap 6: bereken gevraagde molariteit > 2,23x10^-3 mol / 0,050 L = 0,04454 mol / L

stap 7: controleer 3 sign. cijfers > 0,0445 M Fe²⁺ 

Succes met de berekeningen!

Oefenen, oefenen, oefenen, oefenen........