Bo De Waele & Thijs DevriendtBiomedische Wetenschappen I17 oktober ‘13

PRACTICUM 2B: Chemisch evenwicht. Bepaling van een evenwichtsconstante.

Doel

In dit practicum berekenen van de evenwichtsconstante K in de reactie aA+bB ↔cC+dD,

via de formule K=[C ]eq

c [D ]eqd

[ A ]eqa [B ]eq

b .

Daarnaast worden ook de evenwichtsconcentraties berekend.

Principe

We werken met de reactie (CH 3)2C=O+HSO3−¿K

↔

(CH ¿¿ 3)2COH−SO3−¿¿¿ ¿.

We achterhalen de evenwichtsconcentraties van twee keer (proef- en nauwkeurigstaal) vier reactiemengsels, doormiddel van de evenwichtsconcentratie van HSO3

−¿¿ via titratie te berekenen. De titratie gebeurd pas 1 uur later, wanneer het evenwicht van de reagentia bereikt is.

We maken gebruik van volgende reactiemengsels; 5 mL NaHSO₃ 0,2M + 5 mL H₂O 5 mL NaHSO₃ 0,2M + 4 mL H₂O + 1 mL aceton 0,5M 5 mL NaHSO₃ 0,2M + 3 mL H₂O + 2 mL aceton 0,5M 5 mL NaHSO₃ 0,2M + 2 mL H₂O + 3 mL aceton 0,5M

Om de evenwichtconcentraties te bepalen gebruiken we de formule HSO3−¿+I2+H 2O→ SO4

2−¿+2 I−¿+3H+¿¿¿¿ ¿

Via het toegevoegde volume I2 berkenen we het aantal mol HSO3−¿¿ dat initieel aanwezig was in

de proefbuis. Met het volume van HSO3−¿¿ bepalen we de evenwichtsconcentraties van zowel

HSO3−¿¿, aceton als 2-hydroxypropaan-2-sulfaat. Met de uitgekomen waarden berekenen we

als laatste de evenwichtsconstante.

Bo De Waele & Thijs DevriendtBiomedische Wetenschappen I17 oktober ‘13

Resultaten

Startconcentraties

Concentratie (mol/L)Reageerbuis HSO3

−¿¿ Aceton 2-HP-2-S1 0,1 / /2 0,1 0,05 /3 0,1 0,1 /4 0,1 0,15 /

Hoeveelheid stof (mol)Reageerbuis HSO3

−¿¿ Aceton 2-HP-2-S1 0,001 / /2 0,001 0,0005 /3 0,001 0,001 /4 0,001 0,0015 /

Evenwichtsconcentraties

Reageerbuis V I2 (mL) HvH I2 (mol) HvH HSO3−¿¿ (mol) Con cHSO3

−¿ ¿ (mol/L)

1 2,1 10-2 1,071 10-3 1,071 10-3 1,071 10-1

1’ 1,95 10-2 9,945 10-4 9,945 10-4 9,945 10-2

2 1,22 10-2 6,222 10-4 6,222 10-4 6,222 10-2

2’ 1,2 10-2 6,120 10-4 6,120 10-4 6,120 10-2

3 5 10-3 2,550 10-4 2,55 10-4 2,550 10-2

3’ 4 10-3 2,040 10-4 2,040 10-4 2,040 10-2

4 2 10-3 1,02 10-4 1,020 10-4 1,02 10-2

4’ 1,5 10-3 7,65 10-5 7,65 10-5 7,65 10-3

Evenwichtsconcentratiebepaling van 2-HP-2-S en aceton.

Reageerbuis molHSO3¿ ¿ molHSO3

¿ ¿ molacetoneq mol2−HP−2−S

eq concacetoneq conc2−HP−2−S

eq

2 6,222 10-4 3,778 10-4 1,222 10-4 3,778 10-4 1,222 10-2 3,778 10-2

2’ 6,12 10-4 3,88 10-4 1,120 10-4 3,88 10-4 1,12 10-2 3,88 10-2

3 2,55 10-4 7,45 10-4 2,55 10-4 7,45 10-4 2,55 10-2 7,45 10-2

3’ 2,04 10-4 7,96 10-4 2,04 10-4 7,96 10-4 2,04 10-2 7,96 10-2

4 1,02 10-4 8,98 10-4 6,02 10-4 8,98 10-4 6,02 10-2 8,98 10-2

4’ 7,65 10-5 9,235 10-4 5,765 10-4 9,235 10-4 5,765 10-2 9,235 10-2

Bo De Waele & Thijs DevriendtBiomedische Wetenschappen I17 oktober ‘13

Berekeningen

HvH I2V I2

∙0,051(¿ M I 2)

HvH HSO3−¿¿

HvH I2

ConcHSO3−¿ ¿

HvH HSO3−¿∙ 0,01¿

molHSO3¿ ¿

HvH HSO3−¿¿

molHSO3¿ ¿

0,001−HvH HSO3−¿ ¿

molHSO3¿ ¿

0,001−HvH HSO3−¿(mol)¿

molacetoneq starthoeveelheid (mol )−molHSO3

¿ ¿

mol2−HP−2−Seq molHSO3

¿ ¿

concacetoneq molaceton

eq

0,01

conc2−HP−2−Seq mol2−HP−2−S

eq

0,01

Evenwichtsconstante

K c (2' ) 3,88∙10−2

(1,12 ∙10−2 ∙6,120 ∙10−2)=5,661 ∙101

K c (3' ) 7,96 ∙10−2

(2,04 ∙10−22,040 ∙10−2)=1,913 ∙102

K c (4') 9,235 ∙10−2

(5,765 ∙10−2 ∙7,65 ∙10−3)=2,094 ∙102

K c (gem) 1,524 ∙102

Besluit

De gemiddelde evenwichtsconstante bedraagt 1,524 102 . Heruit kunnen we afleiden dat de

gebruikte reactie een evenwichtsreactie is, aangezien het tussen de 103 en 10-3 ligt.

Bo De Waele & Thijs DevriendtBiomedische Wetenschappen I17 oktober ‘13

Vragen

Waarom moet de titratie zo snel als mogelijk verlopen?Tijdens de titratie zal HSO3

−¿¿ wegreageren met I 2 waardoor in de reactie het evenwicht naar links zal verschuiven. Dit kunnen we afleiden uit de wet van Le Châtelier. Daardoor wordt er minder 2-HP-2-S gevormd. Hoe sneller we titreren hoe minder de reactie naar links zal verschuiven en dus hoe te nauwkeurigerder de berekeningen zullen zijn.

Welk soort reactie is de titratiereacite uitgevoerde tijdens het experiment?Een redoxreactie.

Beoordeel de Kc wetenschappelijk, loopt deze reactie volledig af, loopt ze nagenoeg niet af of is er een intermediaire waarde bekomen?De waarde van de evenwichtsconstante is 1,524 102, wat zich bevindt tussen de grenswaarden van

10−3 en 103. Hierdoor kunnen we het besluit nemen dat deze reactie een evenwichtsreactie is, waarbij we een intermediaire waarde voor KC bekomen.

Tot welke klasse van organische verbindingen behoort aceton?Een keton, tezien aan de dubbele binding met het zuurstofatoom.

Onder welke vorm werd HSO3−¿¿

toegevoegd en hoe klasseren we de volledige molecule?Onder vloeibare NaHSO₃, te klasseren onder de zouten.

Is zetmeel giftig? Waar vinden we zetmeel vooral in terug?Zetmeel is niet giftig, we vinden het onder andere terug in aardappelen en bloem.

In welk typisch EHBO product vinden we jood terug en waartoe dient het?Jood is terug te vinden in iso-betadine, een ontsmettingsmiddel bij schaaf-, bijwonden en blaren.