5V H10 Les 2 - 10.3 Kwantitatieve analyse

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

§ 10.3 - Kwantitatieve Analyse

Planning

• Planning komende periode 2
  
• => Succeskaart H10

• Leerdoelen

• Uitleg §10.3

• Aan de slag

Leerdoelen §10.3

Na deze paragraaf weet / kan ik...:

• uitleggen wat (chemische) analyse inhoudt;
• het verschil tussen kwantitatieve en kwalitatieve analyse uitleggen
• uitleggen hoe een spectrofotometer globaal werkt;
• het verschil tussen een monster en blanco uitleggen;
• tijdens een analyse de transmissie en extinctie berekenen;
• uitleggen wat een ijklijn is en hoe je die gebruikt;
• zelf de concentratie van een onbekende oplossing berekenen.

Spectroscopie

• Techniek die licht gebruikt om chemische samenstellingen      te meten. 
• Kwalitatief: Informatie krijgen over het soort stof, de vorm    van een stof of de aanwezigheid van een stof
• Kwantitatief: Het bepalen van concentraties van opgeloste      stoffen.

Is een corona zelftest een kwantitatieve of een kwalitatieve analyse?

1. kwantitatieve analyse
2. kwalitatieve analyse

Uitleg

Een coronatest is een kwalitatieve analyse.

Het toont alleen aan of je corona hebt of niet.

Het toont niet de hoeveelheid aan.

Is een alcoholtest voor een schoolfeest een kwantitatieve of een kwalitatieve analyse?

1. kwantitatieve analyse
2. kwalitatieve analyse

Dat hangt ervan af

Toont het alleen aan of een leerling wel of geen alcohol heeft gedronken, dan is het een kwalitatieve analyse.

Geeft de test aan hoeveel alcohol een leerling heeft gedronken, dan is het een kwantitatieve analyse.

Elektromagnetische straling

• Vormen van licht: Gamma, rontgen, zichtbare licht, IR,...

• Bevat energie 

Spectrofotometrie

• Je meet hoeveel elektromagnetische straling een stof absorbeert.
• Golflengte die gebruikt wordt ligt tussen infrarood (IR) en ultraviolet (UV).

Spectrofotometer

• Stralingsbron: komt de straling vandaan
• Te onderzoeken stof in het midden: het monster
• Detector aan het einde
• Hoe meer licht geabsorbeerd wordt door de stof, hoe minder op de detector valt.

Spectrofotometer

• Invallende licht wordt geabsorbeerd door de stof
• Maar deels óók door het oplosmiddel of andere deeltjes die aanwezig zijn

• Gebruik van een blanco: Oplosmiddel en alle stoffen, behalve de stof die je onderzoekt.

Je werkt bij Rijkswaterstaat. Er is vermoedelijk een lekkage van een wateroplosbare giftige stof geconstateerd in de Noordzee. Met behulp van spectroscopie wil je de concentratie van de giftige stof in een zeewatermonster bepalen.
Wat zou je als blanco gebruiken?

Intensiteit

• Intensiteit van doorgelaten licht: I
• Intensiteit van licht door blanco: I0
• Transmissie (T)
• => de verhouding tussen I en I0.

Extinctie

• In praktijk meten apparaten niet de transmissie, maar de extinctie (de uitdoving)

• E = -log(T)
• Extinctie wordt gebruikt omdat deze recht evenredig is met de concentratie van de te meten stof, de transmissie niet.
• Als concentratie van stof 0 is, dan is de transmissie 1 en de extinctie 0. (want -log(1) = 0)

De extinctie E van een oplossing met een intensere kleur is

1. lager dan van een oplossing met een minder intense kleur
2. hoger dan van een oplossing met een minder intense kleur

IJklijn

• Voor bepalen van een onbekend monster maak je een ijklijn.
• Extinctie meten van meerdere standaardoplossingen met verschillende concentraties.
• Noem je een ijkreeks.

IJklijn

• Lijn trekken tussen de punten van de gemeten extincties.

• Daarna het onbekende monster meten en aflezen wat de concentratie is.

Indirecte spectrofotometrie

• Niet alle deeltjes die je wilt weten hebben een kleur, dus dan werkt spectrofotometrie niet.
• Dan voer je een reactie uit waarbij wel een kleur ontstaat
• Vb: ijzer(III)ionen reageren eerst met SCN--ionen tot rode FeSCN2+-ionen

Zie het absorptiespectrum.
Bij welke golflengte ga je de concentratiemetingen van "stof X" meten?

1. 400 nm
2. 500 nm
3. 650 nm
4. 800 nm

Volgens de Europese norm mag drinkwater maximaal 50 mg nitraat per L bevatten. Aan 25 mL Voorburgs drinkwater wordt 25 mL demi-water toegevoegd. De extinctie van de verkregen oplossing bedraagt 0,45. Bereken het nitraatgehalte (in mg per L) van Voorburgs drinkwater om te controleren of dit aan de Europese norm voldoet. Gebruik de gegeven ijklijn.

Belangrijke begrippen

• Monster: te onderzoeken stof
• Blanco: alle stoffen behalve de te onderzoeken stof
•       : intensiteit door het monster
•       : intensiteit door de blanco
• T: transmissie (I/I(o))
• E: extinctie (uitdoving)

I

I​0​​

Aan de slag 

• Doorlezen §10.3
• Maken:
  

      * §10.3 opdr.:

          => 15, 17, 18, 19, 21

• Fluisterend overleggen met buur of werken met muziek
  

• Vraag? Steek je hand op
• Af? 
• => Maak de andere opdrachten af
• => Teken de vragen af