Post on 01-Feb-2016
description
mlavd@BCEC 1
Zuur base titratie
50
40
30
20
10
0
mlavd@BCEC 2
Zuur base titratie
Stap 1: noteer de aanwezige deeltjes en bepaal of het zuren of basen zijnZuur base
Zuur 1 Base 1
Zuur 2 Base 2
Stap 2: bepaal het sterkste zuur en sterkste baseStap 3: maak de reactievergelijking kloppend
mlavd@BCEC 3
Zuur base titratieStap 4: Bepaal hoeveel van de titrant nodig is
geweest in L*mol/L = mol
Stap 5: Bereken hoeveel van de te titreren stof aanwezig was in je monster dat getitreerd is
Stap 6: Bepaal eventuele verdunningsfactoren en verwerk deze in de uiteindelijke berekening monster
mlavd@BCEC 4
Zuur base titratie Bv: titreren van X M natronloog
met 0,11 M zoutzuur Stap 1+2:
Zuur base
Stap 3:
H3O+ + OH- 2 H2O
H3O+ OH- H2O H2O
mlavd@BCEC 5
Zuur base titratie Bv: titreren van X M natronloog
met 0,11 M zoutzuurStap 4: tot aan equivalentiepunt is 16,50 mL
0,11 M zoutzuur gebruikt. Het monster was 25,00 mL natronloog.
16,5*10-3 * 0,11 = 1,815*10-3 mol H3O+
Stap 5: 1,815*10-3 mol H3O+
1,815*10-3 mol OH-
Stap 6: niet verdund 1,815*10-3 mol OH- in 25mL [OH-] = 7,26*10-2 M
mlavd@BCEC 6
Zuur base titratie Bv: Bereken hoeveel gram NaOH/L opgelost is in de oplossing van X M natronloog m.b.v.
titratie met 0,051 M zoutzuur
Bij de bepaling is uit de 100 mL oplossing die ter beschikking was 20,00 mL in een erlenmeyer gepipetteerd. Vervolgens is dit met demiwater aangevuld tot 40,00 mL. Hierna is mbv 0,051 M zoutzuur een titratie uitgevoerd. Tot aan het equivalentiepunt was 15,3 mL 0,051 M zoutzuur nodig.
mlavd@BCEC 7
Zuur base titratie Bv: Bereken hoeveel gram NaOH/L opgelost is in de oplossing van X M natronloog m.b.v.
titratie met 0,051 M zoutzuur Stap 1-3 zie vorig voorbeeld
Stap 4: tot aan equivalentiepunt is 15,30 mL 0,051 M zoutzuur gebruikt.
15,3*10-3 * 0,05 = 7,803*10-4 mol H3O+
Stap 5: 7,803*10-4 mol H3O+
7,803*10-4 mol OH-
mlavd@BCEC 8
Zuur base titratie
Stap 6: niet verdund (het toevoegen van demiwater veranderd niets aan de hoeveelheid OH- die in het monster aanwezig is)
7,803*10-4 mol OH- in 20,00 mL 3,9*10-2 mol OH- in 1,00 L 3,9*10-2 mol NaOH = 1,56 g NaOH/L
mlavd@BCEC 9
Zuur base titratieIn de voorraadkast staat een een 10L fles zoutzuur-oplossing met
onbekende molariteit. Dit kan worden gecontroleerd mbv een Z/B-titratie met 0,100 M natronloog. Uit de fles wordt 50,00 mL overgebracht in een maatkolf en met demiwater aangevuld tot 100,00 mL. Hiervan wordt 25,00 mL in een erlenmeyer gepipetteerd en met 0,100 M natronloog getitreerd tot aan het equivalentiepunt. Hiervoor is nodig 11,35 mL 0,100 M natronloog.
Bereken: a) bereken de molariteit van de zoutzuur-oplossingb) Bereken hoeveel gram zoutzuur in de fles opgelost is
mlavd@BCEC 10
Zuur base titratie: zoutzuurStap 1+2:
Zuur base
Stap 3: H3O+ + OH- 2 H2O
H3O+ OH- H2O H2O
Stap 4: tot aan equivalentiepunt is 11,35 mL 0,100 M natronloog gebruikt.
11,35*10-3 * 0,100 = 1,135*10-4 mol OH-
mlavd@BCEC 11
Zuur base titratie: zoutzuur
Stap 5: 1,135*10-4 mol OH- 1,135*10-4 mol H3O+ (verdund)Stap 6: 50 mL verdund tot 100 mL
2*1,135*10-4 mol = 2,27*10-4 mol H3O+
= 2,27*10-4 mol HCl/25 mL (onverdund)
[ ] = 0,00908 M (onverdund)
a) 9,08*10-3 M HCl
mlavd@BCEC 12
Zuur base titratie: zoutzuur
b: [ ] = 0,00908 M (onverdund)
In 10 L = 0,0908 mol HCl
0,0908 * 36,45 = 3, 310 g HCl
c: bereken de pH van de oplossing in de fles
[ ] = 0,00908 M (onverdund)
pH = -log(0,00908) = 2,04
mlavd@BCEC 13
Zuur base titratie: azijn
In een azijnzuur-oplossing zou ca. 6 g/L CH3COOH aanwezig moeten zijn. Dit kan worden gecontroleerd mbv een Z/B-titratie met 0,100 M natronloog. Uit een fles azijn wordt 100,00 mL overgebracht in een 250 mL maatkolf en met demiwater aangevuld tot 250,00 mL. Hiervan wordt 25,00 mL in een erlenmeyer gepipetteerd en met 0,100 M natronloog getitreerd tot aan het equivalentiepunt. Hiervoor is nodig 11,35 mL 0,100 M natronloog
Bereken: a) hoeveel gram azijn in 1,0 L van de oplossing aanwezig was.b) De molariteit van de azijnzuur-oplossing
mlavd@BCEC 14
Zuur base titratieAzijn
Stap 1+2:
Zuur base
Stap 3: CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O
CH3COOH OH- H2O H2O
Stap 4: tot aan equivalentiepunt is 11,35 mL 0,100 M natronloog gebruikt.
11,35*10-3 * 0,100 = 1,135*10-4 mol OH-
mlavd@BCEC 15
Zuur base titratieAzijn
Stap 5: 1,135*10-4 mol OH-
1,135*10-4 mol CH3COOH
Stap 6: 100 mL verdund tot 250 mL 2,5*1,135*10-4 mol = 0,00681 g CH3COOH/25 mL 0,2724 g CH3COOH/L (2,5* verdund)
a) 6,81*10-2 g CH3COOH/L b) 1,13*10-2 M CH3COOH
mlavd@BCEC 16
Zuur base titratieAzijn
c: Bereken de pH van deze azijn-oplossing
Kz = [H3O+]2/([Hac]0 – [H3O+])
1,8*10-5 = [H3O+]2/(1,13*10-2 – [H3O+])
Y1 = 1,8*10-5 Y2 = [x]2/(1,13*10-2 – x)
X = [H3O+] = 4,42*10-4 M
pH = 3,55
mlavd@BCEC 17
Zuur base titratie: Azijn
d: Bereken de pH van deze oplossing in het equivalentiepunt
Kb = [OH-]2/([Ac-]0 – [OH-])
5,56*10-10 = [OH-]2/(1,13*10-2 – [OH-])
Y1 = 5,56*10-10 Y2 = [x]2/(1,13*10-2 – x)
X = [OH-] = 2,51*10-6 M
pOH = 5,6 pH = 14 - 5,6 = 8,4
mlavd@BCEC 18
Zuur base titratieAmmoniak
In een ammoniak-oplossing die door fabrikant X op de markt wordt gebracht moet ca 5% NH3 aanwezig zijn. Een consumentenbond vraagt ons lab dat te controleren. Er wordt een monster van 25,00 mL genomen en met demiwater aangevuld tot 100,00 mL. Van dit monster wordt 10 mL genomen en getitreerd met 0,100 M HCl. De pH wordt gemeten waarvan een titratiecurve gemaakt wordt.Tot aan het equivalentiepunt is 12,5 mL 0,100 M HCl nodig
1. Wat is het ammoniakgehalte in de oplossing van fabrikant X 2. Leg uit welke indicator geschikt is voor deze titratie
mlavd@BCEC 19
Zuur base titratieAmmoniak
25,00 mL 100,00 mL (4* verdund) 10 mL x mol x mol 0,1x mol y M 0,25Y M 0,25 Y M
Tot aan het equivalentiepunt is 12,5 mL 0,100 M HCl nodig
NH3 + H3O+ NH4+ + H2O
12,5*10-3 L * 0,100 M = 12,5*10-4 H3O+ = 12,5*10-4 mol NH3
Indicator: zwakke base + sterk zuur pHeq.punt < 7 methyloranje
Dit zit in 10 mL 12,5*10-2 M NH3 (4* verdund)
Oorspronkelijk 6,00*10-1 M NH3
mlavd@BCEC 20
Zuur base titratie: (COOH)2
In een oxaalzuur-oplossing die door fabrikant Y op de markt wordt gebracht moet ca 5% oxaalzuur aanwezig zijn. Een consumentenbond vraagt ons lab dat te controleren. Er wordt een monster van 5,00 mL genomen en met demiwater aangevuld tot 100,00 mL. Van dit monster wordt 20 mL genomen en getitreerd met 0,105 M NaOH. De pH wordt continu gemeten waarvan een titratiecurve gemaakt wordt.Tot aan het equivalentiepunt is 12,5 mL 0,105 M NaOH nodig
1. Welke indicator is geschikt voor deze titratie ?
2. Wat is [(COOH)2] in de oplossing van fabrikant Y.
3. Voldoet de oplossing aan de gestelde eis van 5 m% ?
mlavd@BCEC 21
Zuur base titratie: (COOH)2
1. Welke indicator is geschikt voor deze titratie ?
Tweewaardig zuur 2 eq. pntn mogelijk
Eq.pnt 1: (COOH)2 + OH- HOOCCOO- + H2OKz (COOH)2 = 5,0*10-2 en Kz (HOOCCOO-) = 6,5*10-5
Eq.pnt 2: HOOCCOO- + OH- (COO-)2 + H2OEq.pnt ongeveer 8 - 9 indicator FFT of BTB
Omslag tussen 1,5 en 4 dimethylgeel
mlavd@BCEC 22
Zuur base titratie: (COOH)2
(COOH)2 + 2 OH- (COO-)2 + 2 H2O
Monster 100,00 mL 20 mL 5,00 mL x mol x mol x/5 mol Y mol/L Y/20 mol/L Y/20 mol/L
12,5*10-3 * 0,105 = 1,31*10-3 mol NaOH = 2,62*10-3 mol (COOH)2
2,62*10-3 mol (COOH)2 in 20 mL 0,13125 M (20x verdund)
0,13125 M (20x verdund) onverdund = 2,6 M (COOH)2
2,6 M (COOH)2 = 236,25 g (COOH)2/L = 2,36*102 % >> 5% voldoet niet
mlavd@BCEC 23
Zuur base titratie: CH3COOH
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
Bepalen equivalentiepunt:
Officieel moet je 2 raaklijnen tekenen op de plek waar de verandering van richtings-coëfficiënt het grootst is. Vervolgens een loodlijn trekken en op de plek waar de titratiecurve de loodlijn in 2 exact gelijke delen verdeelt vind je dan het gezochte equivalentiepunt.
mlavd@BCEC 24
Zuur base titratie: CH3COOH
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
Bepalen equivalentiepunt:
In de praktijk neem je het punt halverwege het steile gedeelte van de titratiecurve en kijk je bij hoeveel mL dit in de curve is.
mlavd@BCEC 25
Zuur base titratie: (COOH)2
Uit de curve blijkt dat de pH van het eq.pnt ca. 7-8 zal zijn geschikt zijn: fenolftaleïne of methylblauw.
0
2
4
6
8
10
12
14
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
mlavd@BCEC 26
Zuur base titratie: CH3COOH
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
Titratie gegevens:
Er is uit een literfles een monster genomen van 25,00 mL en dit is in een 250 mL maatkolf gepipetteerd en aangevuld tot 250,00 mL met demiwater. Vervolgens is hieruit 10 mL gepipetteerd in een erlenmeyer en is getitreerd met 0,05 M natronloog. De verkregen titratiecurve is hiernaast afgebeeld.
mlavd@BCEC 27
Zuur base titratie: CH3COOH
25,00 mL monster 250 mL maatkolf 10 mL getitreerd met 0,05 M OH-
x mol monster x mol maatkolf 0,04 x mol getitreerd met 0,05 M OH-
Y M monster 0,1Y mol maatkolf 0,10Y M getitreerd met 0,05 M OH-
1) Hoeveel g/L is opgelost x mol monster x mol maatkolf 0,04 x mol getitreerd met 0,05 M OH-
titratie: 30*10-3 L * 0,05 M = 1,5*10-3 mol OH- = 1,5*10-3 mol CH3COOH
Bepaal: 1) Hoeveel g/L is opgelost 2) [CH3COOH]
In monster zat: 25*1,5*10-3 = 3,75*10-2 mol CH3COOH = 2,25 g CH3COOH
In 1 L zat: 2,25 g/0,025 L= 90 g CH3COOH/L
mlavd@BCEC 28
Zuur base titratie: CH3COOH
2) [CH3COOH]
Y M monster 0,1Y mol maatkolf 0,10Y M getitreerd met 0,05 M OH-
1,5*10-3 mol CH3COOH in 10 mL 0,15 M CH3COOH (verdund)
0,15 M *10 = 1,5 M CH3COOH (onverdund in monster)
25,00 mL monster 250 mL maatkolf 10 mL getitreerd met 0,05 M OH-
x mol monster x mol maatkolf 0,04 mol getitreerd met 0,05 M OH-
Y M monster 0,1Y mol maatkolf 0,10Y M getitreerd met 0,05 M OH-
0,15 M *10 = 1,5 M CH3COOH (onverdund in monster)
mlavd@BCEC 29
Zuur base titratie: H3PO4
1. Welke indicator (en) is (zijn) geschikt voor deze
titratie
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
pH eq.pnt 1 = 3,5 dimethylgeel
pH eq.pnt 2 = 8fenolftaleïen
pH eq.pnt 3 = 11,6
Deze is slecht te zien valt af
mlavd@BCEC 30
Zuur base titratie: H3PO4
2. Wat is het [H3PO4] in de op- lossing van fabrikant X als voor de titratie gebruik is ge- maakt van 25,00 mL monster.
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
0,08 M OH-
eq.pnt 1 = 25,5 mL*0,08 M 0,002 mol OH- = 0,002 mol H3PO4/25mL 0,082 M H3PO4
eq.pnt 1 OH- : H3PO4 = 1: 1
mlavd@BCEC 31
Zuur base titratie: H3PO4
2. Wat is het [H3PO4] in de op- lossing van fabrikant X als voor de titratie gebruik is ge- maakt van 25,00 mL monster.
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
0,08 M OH-
Controle via eq.pnt 2: OH- : H3PO4 = 2 : 1
eq.pnt 2 = 51,0 mL*0,08 M 0,004 mol OH- = 0,002 mol H2PO4
-/25mL 0,082 M H3PO4
mlavd@BCEC 32
Zuur base titratie: H3PO4
3. Bepaal uit de titratiecurve de Kz van: H3PO4, H2PO4
-
en HPO42-
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
½ eq.pnt 1: [H3PO4] : [H2PO4-] = 1 : 1
én altijd de formule: Kz 1 = [H3O+]*[H2 PO4
-] /[H3PO4]
Kz 1 = [H3O+] pKz 1 = pH
½ eq.pnt 2: [H2PO4-] : [HPO4
2-] = 1 : 1 én altijd de formule: Kz 2 = [H3O+]*[H2 PO4
2-] /[H2PO4 -]
Kz 2 = [H3O+] pKz 2 = pH
mlavd@BCEC 33
Zuur base titratie: H3PO4
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
½ eq.pnt 3 geldt: [HPO4
2 -] : [PO43-] = 1 : 1
én altijd de formule: Kz 3= [H3O+]*[H2 PO4
-] /[H3PO4]
Kz 3 = [H3O+] pKz 3 = pH
4. Bepaal de Kz van H3PO4 en H2PO4
-
mlavd@BCEC 34
Zuur base titratie: H3PO4
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
pKz 1 = pH = 1,5
Kz H3PO4 = 3,16*10-2
pKz 2 = pH = 5
Kz H2PO4- = 10-5
pKz 3 = pH = 10,2
Kz HPO42- = 6,31*10-11
mlavd@BCEC 35
Zuur base titratie: kaliloog1. Welke indicator (en) is (zijn) geschikt voor deze
titratie
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
0,08 M H3O+
Sterk zuur met sterke base
Eq.pnt = 7,0
fenolftaleïen
mlavd@BCEC 36
Zuur base titratie: kaliloog2. Bereken hoeveel g/L KOH De oplossing van fabrikant X bevat als 25 mL monster gebruikt is.
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
0,08 M H3O+
Eq.pnt = 25,5 mL 0,08 M
25,5*10-3 L*0,08 M = 2,04*10-5 mol H3O+ = 2,04*10-5 mol OH-
2,04*10-5 mol OH- in 25 mL
8,16*10-2 M OH-
mlavd@BCEC 37
Zuur base titratie: Na2CO3
1. Hoeveel g/L Na2CO3 is aanwezig in de oplossing van fabrikant X
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70 80
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
0,05 M H3O+
Eq.pnt 1 = 24,0 mL 0,08 M
24,0*10-3 L*0,05 M = 1,20*10-3 mol H3O+
CO3 2
- + H3O+ HCO3
- + H2O
1,20*10-3 mol CO32-/25,0 mL
4,8*10-2 mol Na2CO3/L
5,09 g Na2CO3/L
mlavd@BCEC 38
Zuur base titratie: Na2CO3
2. Bepaal uit de titratiecurve de Kb van: HCO3
- en CO3
2-
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70 80
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
0,05 M H3O+
½ eq.pnt 1:
Kb 1 = [OH-] pKb 1 = pOH = 14-pH
14 – 8,2 = pOH = pKb 1 = 5,8
Kb 1 = [OH-] = 10-5,8 = 1,58*10-6
mlavd@BCEC 39
Zuur base titratie: Na2CO3
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70 80
pH
Volume Added [mL]
Titration Curve
No Point Selected
0,05 M H3O+
½ eq.pnt 2:
Kb 2 = [OH-] pKb 2 = pOH = 14-pH
14 – 4,5 = pOH = pKb 2 = 9,5
Kb 2 = [OH-] = 10-9,5 = 3,16*10-10
mlavd@BCEC 40
Zuur base titratie: Na2CO3
3. Leid uit je berekeningen de Kz van H2CO3 en HCO3- af
Kb HCO3- x Kz H2CO3 = Kb CO3
2- x Kz HCO3- = 10-14
3,16*10-10 x Kz H2CO3 = 10-14
Kz H2CO3 = 10-14 /3,16*10-10 = 3,16*10-5
Kz H2CO3 = 3,16*10-5
Kb CO32- x Kz HCO3
- = 10-14
Kz HCO3- = 10-14 /1,58*10-6 = 6,33*10-9
Kz HCO3- = 6,33*10-9
mlavd@BCEC 41
Zuur base: BuffersEigenschap van buffers
pH verandert weinig als er een hoeveelheid zuur of base aan toegevoegd wordt
Buffer bestaat uit een zwak zuur met geconjugeerde base
Verhouding zwak zuur met geconjugeerde basezz : gec. Base = 1 : 9
zz : gec. Base = 9 : 1
mlavd@BCEC 42
Zuur base: Buffers
Bufferformule
Kbuffer = [H3O+]*[Z-]0/[HZ]0
Belangrijk als [Z-]0/[HZ]0 = 1 dan
Kbuffer = [H3O+]
en dus ook pKbuffer = pH
mlavd@BCEC 43
Zuur base: BuffersBereken de verhouding tussen azijn en acetaat
voor een buffer van pH = 4,8
1) Kbuffer = [H3O+]*[Z-]0/[HZ]0
2) 1,7*10-5 = 10-4,8*[Z-]0/[HZ]0
3) 1,7*10-5/10-4,8 = 1,07 = [Z-]0/[HZ]0
4) [HZ]0 /[Z-]0 = 1/1,07 = 0,93