Zuur base titratie

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


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


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


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


(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


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


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


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


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


2) [CH3COOH]


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-


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


2. Wat is het [H3PO4] in de oplossing van fabrikant X als voor de titratie gebruik is gemaakt 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


2. Wat is het [H3PO4] in de oplossing van fabrikant X als voor de titratie gebruik is gemaakt 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


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


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


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


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


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


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

Zuur base titratie

Documents

Transcript of Zuur base titratie