Springen naar inhoud

Berekening potentiometrische titratie



  • Log in om te kunnen reageren

#1

PCM

    PCM


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 november 2011 - 14:33

Hallo,

Wij gaan een verslag maken over Elektrochemie.
Een verdunde Mohr's zout oplossing met zwavelzuur wordt getriteerd met kaliumpermanganaatoplossing.
We moeten nu nog 2 vragen beantwoorden.
En we zouden graag feedback willen.

1. Bereken met de formule van Nernst de theoretische waarde van de potentiaal van de oplossing VOOR het equivalentiepunt wanneer de verhouding [Fe 2+]:[Fe 3+] = 3:1 bedraagt.

Formule van Nernst: V = V0 + (0,059/n)*log([Ox]/[Red])
Fe 3+ + e- <----> Fe 2+
n = 1
V0 = +0,77 V
[Ox] = 1
[Red] = 3
Invullen: V = 0,77 + (0,059/1)*log(1/3) = 0,74 V

2. Bereken met de formule van Nernst de theoretische waarde van de potentiaal van de oplossing NA het equivalentiepunt, maar dan met verhouding [Mn 2+]:[MnO4 -] = 1:1 en bij een pH-waarde van 1,30.

Formule van Nernst: V = V0 + (0,059/n)*log([Ox]/[Red])
MnO4 - + 8 H+ + 5 e- <----> Mn 2+ + 4 H2O (l)
[H+] = 10^-1,30 = 0,050119 mol/L
n = 5
V0 = +1,52 V
[Ox] = [MnO4 -]*[H+] = 1*(0,050119)^8 = 3,98*10^-11 mol/L
[Red] = [Mn 2+] = 1 mol/L
Invullen: V = 1,52 + (0,059/5)*log((3,98*10^-11)/1) = 1,40 V

De laatste snappen we niet helemaal. Zou iemand ons kunnen helpen?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 november 2011 - 12:21

In beide oefeningen maak je dezelfde fout.

De Nernst-vergelijking kan je ook als volgt schrijven: LaTeX

Hierbij is Q het reactiequotient wat dus voor de reactie: aA + bB rightleftharpoons cC + dD gelijk is aan LaTeX

Nog een voorbeeldje:
Cu2+(aq) + 2e- rightleftharpoons Cu(v) waarbij E° = 0,34V

LaTeX

Zie je nu waar het misloopt in jouw oefening? Schrijf eens het reactiequotient Q uit.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#3

PCM

    PCM


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 november 2011 - 16:57

Ik snap jouw voorbeeld niet.
Hoe kom je aan die 0,2?
En V en E zijn toch duidelijk 2 verschillende dingen?

Als ik uw voorbeeld doe:

LaTeX
LaTeX

Zo dan ofwat?

Veranderd door PCM, 14 november 2011 - 17:04


#4

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 november 2011 - 20:44

Ik snap jouw voorbeeld niet.
Hoe kom je aan die 0,2?

Excuses, ik was vergeten te vermelden dat dit de concentratie van Cu2+ was.

En V en E zijn toch duidelijk 2 verschillende dingen?

E is de celpotentiaal met als eenheid de volt (V). Vaak zal je de Nernst-vergelijking ook gebruiken voor volledige celreacties, m.aw. niet voor één halfreactie maar voor twee.
Voor de reactie 3Mn2+(aq) + 2Al(v) rightleftharpoons 3Mn(v) + 2Al3+(aq) waarbij 6 mol elektronen worden uitgewisseld krijg je dan: LaTeX

Als ik uw voorbeeld doe:

LaTeX


LaTeX

Zo dan ofwat?

Is daar iets mis mee?
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#5

PCM

    PCM


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 november 2011 - 20:51

Ow nee, maar nu kom ik toch weer op dezelfde antwoorden uit als die ik had?
(In mijn eerste vergelijking moet 0,059/1 staan, en dan kom ik wel op 0,74 V uit.
Ik dacht dat er dan andere waarden uit zouden komen.
Bedankt!

#6

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 november 2011 - 21:08

Ow nee, maar nu kom ik toch weer op dezelfde antwoorden uit als die ik had?

:P Ik zie nu pas dat beide antwoorden op hetzelfde neerkomen... Beide zijn correct en beide werkwijzen zijn correct! In je eerste post staat er + log waardoor de breuk na het logaritme wordt omgedraaid. Ikzelf had over dat plusteken gelezen waardoor ik dacht dat er iets niet klopte :P

(Het wordt tijd dat ik ga slapen denk ik ;))

Bedankt!

Graag gedaan, al heb ik waarschijnlijk meer verwarring gezaaid. Moest het toch niet duidelijk zijn wil ik het wel nog eens op een 'deftige' manier uitleggen :P.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#7

PCM

    PCM


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 november 2011 - 17:48

Maar hoe zit het bij Nernst als je een electrochemische cel hebt?
Je hebt bijvoorbeeld een kobalt halfcel (een kobalt electrode en een oplossing van 1,00 M kobaltnitraatoplossing) en een nikkelhalfcel (een nikkel electrode en een oplossing van 1,00 M nikkelnitraatoplossing.
En je moet nu de LaTeX berekenen op het moment dat de bronspanning 0,00 V geworden is.
Zou je me dat dan nog uit kunnen leggen? dan snap ik alles!

#8

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 november 2011 - 21:33

Zou je me dat dan nog uit kunnen leggen? dan snap ik alles!

Uiteraard!

We zullen alles stap per stap bespreken, ik heb ook even de vrijheid genomen om je vraag een klein beetje aan te passen, vervolgens zou je alles omtrent deze materie moeten kunnen oplossen.

Je hebt bijvoorbeeld een kobalt halfcel (een kobalt electrode en een 500 mL oplossing van 1,00 M kobaltnitraatoplossing) en een nikkelhalfcel (een nikkel electrode en een 1000 mL oplossing van 1,00 M nikkelnitraatoplossing.


Hier gaan we:

Allereerst begin je met beide halfreacties op te schrijven en de bijhorende E0-waarden op te zoeken in een tabel. Ik neem aan dat je dit kan, hier alvast een voorzetje.

Co2+(aq) + 2e- rightleftharpoons Co(v) E0= -0,280V
Ni2+(aq) + 2e- rightleftharpoons Ni(v) E0= -0,257V

Uit bovenstaande reacties kan je E0cel berekenen en is het mogelijk om te beslissen welke reactie doorgaat aan de anode en welke aan de kathode.

Verder kan je al uitrekenen hoeveel mol Ni2+ en Co2+ er aanwezig zijn in iedere halfcel (respectievelijk 1000ml en 500ml).

Probeer dit al eens, daarna gaan we verder.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#9

PCM

    PCM


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 november 2011 - 12:35

Maar dit is ook een vraag van het verslag, en daar staat dus niet de molariteit bij!
Hoe moet ik deze dan op lossen? :)
Kan dat niet met Nernst ofzo?

#10

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 november 2011 - 21:31

Maar je zegt zelf dat het om 1M oplossing gaan :). Geef eens de exacte en volledige opgave a.u.b.

De wet van Nernst heb je inderdaad nodig, maar bereken alvast hetgeen ik in mijn vorige post vroeg.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#11

PCM

    PCM


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 november 2011 - 23:06

Vraag:
Je bouwt een electrochemische cel met een kobalt halfcel (een kobalt electrode en een oplossing van 1,00 M kobaltnitraatoplossing) en een nikkelhalfcel (een nikkel electrode en een oplossing van 1,00 M nikkelnitraatoplossing). Deze opstelling laat je enige tijd stroom leveren. Bereken de LaTeX op het moment dat de bronspanning 0,00 V geworden is.

Uitwerking:

LaTeX


We nemen aan dat bij allebei de halfcellen 1,00 mol van de stof aanwezig is, ofniet?
En hoe moet ik nu verder?

#12

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 november 2011 - 13:33

Uitwerking:

LaTeX

Correct!

Anode = Nikkel


Kathode = Kobalt

Dit jammer genoeg niet.

De halfreactie met de meest positieve E° waarde gaat door als een reductie. Vervolgens pas je een simpel regeltje toe waarmee je kan uitmaken welke reactie doorgaat aan de anode en welke aan de kathode, namelijk KRAO = Kathode Reductie Anode Oxidatie. Als je dit niet op school gezien hebt is het wel handig om te onthouden, het is immers ALTIJD geldig.

Je krijgt dus:

Reactie aan de anode: Co2+ + 2e- rightleftharpoons Co(v)
Reactie aan de kathode: Ni2+ + 2e- rightleftharpoons Ni(v)


We nemen aan dat bij allebei de halfcellen 1,00 mol van de stof aanwezig is, ofniet?
En hoe moet ik nu verder?

Inderdaad, we nemen aan dat het volume van beide halfcellen 1 liter is en er bijgevolg in iedere halfcel één mol stof aanwezig is.

Kan je nu de globale reactie opstellen? Dus iets in de vorm van A(aq) + B(v) rightleftharpoons C(v) + D(aq)
Hint: de reactie met de meest positieve reductiepotentiaal gaat door als een reductie, die zal dus elektronen opnemen.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#13

PCM

    PCM


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 november 2011 - 23:17

Ik zou dan zeggen:

LaTeX

#14

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 november 2011 - 11:50

Goed!

Eenmaal je dit weet kan je beginnen met het berekenen van de concentraties aan Ni2+ en Co2+ bij evenwicht. Waarschijnlijk begrijp je wel dat er bij de start van de reactie een andere concentratie Ni2+ en Co2+ aanwezig is dan wanneer de batterij leeg is. Bijgevolg kan je dit evenwichtsschema opstellen:


Ni2+(aq)+Co(v)rightleftharpoonsNi(v)+Co2+(aq)
n01 1
Δn-x +x
nev1 - x 1 + x


Merk op: In bovenstaande tabel werk ik met molhoeveelheden. Enkel en alleen wanneer het volume van beide halfcellen gelijk is kan je met de overeenkomstige concentratie werken, in alle andere gevallen moet je omrekenen naar mol!

In een volgende stap stel je de wet van Nernst op:

LaTeX

Nu is het weer aan jou;
  • Hoeveel is Ecel?
  • Hoeveel is E°cel?
  • Hoeveel is n? M.a.w. hoeveel elektronen worden er uitgewisseld bij de globale reactie?
  • Door wat kan je Q vervangen?
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#15

PCM

    PCM


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 november 2011 - 20:00

LaTeX Invullen:LaTeX
LaTeX
LaTeX

Zo dan?
Of maak ik weer ergens een fout?






Also tagged with one or more of these keywords: scheikunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures