Springen naar inhoud

[scheikunde] Bepaling kristalwatergehalte van Mohr's zout


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Kirsten_CF

    Kirsten_CF


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 april 2005 - 15:51

Hallo mensen,

Kan iemand me alsjeblieft helpen?!

Ook ik ben getroffen door Mohr's zout, ik snap er echt niks meer van, en nu ben ik via Google hier terecht gekomen dus ik hoop echt dat iemand het 1 en ander op kan helderen.

Sja, ik heb zo'n leraar die zegt 'zoek het maar op in boeken, vraag het maar aan je broer, je vader, je moeder, maar ik weet niks'. Daar schiet je dus niet veel mee op..

Maar goed, laat ik de opdracht maar eens uitleggen:

Bepaling van het kristalwatergehalte van Mohr's zout.
Inleiding: Mohr's zout is een zogenaamd "dubbelzout". Het is een van de weinige ijzer(II)zouten die bij blootstelling aan de lucht niet geoxideerd worden en het kan dus lang worden bewaard. De formule van Mohr's zout is FeSO4(NH4)2SO4.xH2O. Uit deze formule blijkt dat Mohr's zout ook een hydraat is. (K: Ja heel fijn, en nu?)
Werkwijze: - Weeg ongeveer 4 gram (K: dat werd 4,018 gram) Mohr's zout nauwkeurig af en brang dit in een maatkolf van 100mL; voeg 20mL 2M zwavelzuur toe en vul met water aan tot 100mL
- Pippetteer 25mL, voeg 10mL water toe en verwarm tot ongeveer 50 graden.
- Titreer de warme oplossing met 0,02M (K: dat werd 0,0198M) kaliumpermanganaat
- Voer de bepaling minimaal in tweevoud uit (K: 3 keer gedaan)
Het verslag: moet in ieder geval de volgende onderdelen bevatten:
- De uitgevoerde handelingen (K: dat zal nog wel lukken)
- De waarnemingen (K: van gelig naar licht roze/rood, snap ik nog wel een klein beetje)
- De reactievergelijking(en) voor de opgetreden reacties (K: Hellup!)
- De berekening van het aantal moleculen kristalwater (K: Uhhh..?!)
Beantwoord de vragen:
- Het aanzuren van de oplossing gebeurde met zwavelzuur; waarom kan hiervoor absoluut geen zoutzuur worden gebruikt? (K: Weet ik ook niet zo goed..)
- Welk product ontstaat er als ijzer(II)zouten aan de lucht worden geoxideerd? (K: M'n verstand heeft me duidelijk in de steek gelaten..)

Ik heb alles netjes uitgevoerd, ging allemaal prima, en de resultaten waren bij de drie keer titreren:
24,86 mL - 24,98 mL - 25,03 mL --> gemiddeld dus 24,96 mL KMnO4

Nou alles leuk en aardig, maar hoe ik hier verder mee moet zou ik dus echt niet weten..

Ten eerste: De reactievergelijkingen.
- Eerst aanzuren dus, waarom? (Ja ik wil graag bij vanalles weten waarom het is, dan snap ik het zelf ten minste, en dat kan dan mooi in het verslag). Is het bij dat aanzuren dan eerst een zuur/base-reactie? En wat wordt daar de reactievergelijking dan van?
- Daarna het titreren zelf, is dat ook een zuur/base-reactie? In Binas staat MnO4 namelijk alleen in de redox-reactie tabel, niet in die van zuur/base, maar kan dat wel, eerst een zuur/base, daarna opeens redox? Bovendien staat onder de redox-tabel iets over (SO4)2- als oxidator in warm, geconcentreerd H2SO4 (daarom aanzuren?), dus is het titreren zelf wel een redox-reactie?

Zoiets dan?
- Aanzuren en water toevoegen:
H2SO4 + (SO4)2- (Of twee? I.v.m. de Mohr-formule?) --> 2(HSO4)-
2(HSO4)- + 2H2O --> 2(SO4)2- + 2(H3O)+
- Titratie:
(SO3)2- + 2OH- --> (SO4)2- + H2O + 2e- (x5)
(MnO4)- + 8H+ + 5e- --> Mn2+ + 4H2O (x2)
------------------------------------------------------------------- +
5(SO3)2- + 10OH- + 2(MnO4)- + 16H+ --> 5(SO4)2- + 2Mn2+ + 13H2O

Zou dat kunnen, dat er dan water ontstaat en dat de reactie is afgelopen omdat het neutraal is geworden? Ik zou het dus echt niet weten he...

En dan het volgende: Berekening van het aantal moleculen kristalwater, hoe gaat dat me ooit lukken? Iets met massa gereageerde stof - massa FeSO4(NH4)2SO4, en dat delen door de massa van H2O ?

Dan de vragen: Waarom geen zoutzuur en wel zwavelzuur? Is dat iets met dat (SO4)2- als oxidator? En dan de andere vraag, ijzer(II)zouten aan de lucht geoxideerd, ik weet het niet..

Kan iemand mij uit de brand helpen? Dat zou ik heel, heel, heeeeeeeel erg op prijs stellen, en ik zou het nůg meer op prijs stellen als er een redder-in-nood is die me snel kan helpen, zodat ik dit weekend, waarin ik eigenlijk geen tijd heb, toch m'n geliefde P.O. af kan maken.

Alvast enorm bedankt!

x kirsten

Veranderd door Jorim, 14 april 2005 - 15:57


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

#2

DrQuico

    DrQuico


  • >1k berichten
  • 2952 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 april 2005 - 16:16

Daar gaan we dan:

Waarom geen zoutzuur en wel zwavelzuur om aan te zuren?:

Kijk eens naar de oplosbaarheid van ijzerchlorides in vergelijking met die van ijzersulfaten. Gaat er een lichtje branden?
Er treedt bij het aanzuren niet echt een reactie op. De oplossing wordt gewoon zuurder.

Waarom aanzuren?:

Bij je titratie van de Fe(II)-ionen met MnO4- wordt zuur verbruikt (zie redoxtabel). Daarom voeg je dit voor je titratie toe.

PS: ik zie in je reactievergelijkingen nergens de oxidatie van Fe(II). De sulfaat-ionen reageren niet bij je titratie.

Oxidatie van Fe(II) met zuurstof uit de lucht:

Zoek in de redoxtabel op hoe zuurstof als oxidator reageert. Je Fe(II) wordt in ieder geval geoxideerd tot Fe(III)

Als je eenmaal een kloppende reactievergelijking voor je titratie hebt, kun je de hoeveelheid kristalwater berekenen aan de hand van de hoeveelheid Fe(II) ionen die je hebt bepaald met je titratie en de hoeveelheid Mohr's zout die je hebt ingewogen.

Ik weet niet of ik het nu allemaal heb beantwoord, maar kijk eens of je hier verder mee komt. Je kunt altijd meer vragen.

#3

geomario

    geomario


  • >100 berichten
  • 186 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 april 2005 - 17:17

Als je gaat titreren met permanganaat mag je nooit aanzuren met zoutzuur omdat er dan chloorgas onstaat.

En er is nog een reden om de oplossing aan te zuren, want in het algemeen geldt: ijzerzouten lossen alleen op in zuur mileu.

#4

Kirsten_CF

    Kirsten_CF


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 april 2005 - 17:45

Hm, oke..

Wordt de reactievergelijking van de titratie dan zo?:
(MnO4)- +5(Fe)2+ + 8H+ --> (Mn)2+ + 5(Fe)3+ + 4H2O
Moeten hier trouwens de overige ionen bij genoemd worden, of hoeft dat niet meer omdat ze opgelost zijn?

Sulfaat wordt dus niet gebruikt, waarom moet de oplossing dat wel verwarmd worden?

Wel zwavelzuur en geen zoutzuur is dus omdat er bij zoutzuur giftig chloorgas ontstaat. Door welke reactie ontstaat dat dan?

Deze reactie bij het oxideren van Fe(II)?:
O2 + 4(Fe)2+ + H+ --> 2H2O + 4(Fe)3+
Waar komt dat zuur vandaan dan? En wat is dan het antwoord op de vraag, ontstaat er dus IJzer(III) en water?

Nou, ik ga even rondrennen over de atletiekbaan, bedankt voor het helpen!

x kirsten


Beryllium: Gebruik sub- en superscript aub! Bekijk de helpfunctie hoe sub- en superscript te gebruiken.

Veranderd door Beryllium, 14 april 2005 - 18:51


#5

geomario

    geomario


  • >100 berichten
  • 186 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 april 2005 - 18:28

De reactie van het ijzer(ll) met permangaat klopt. De overige ionen hoef je niet te vermelden omdat deze niet aan de reactie deelnemen.

Dit is de reactie van zoutzuur met vast kaliumpermanganaat:
2KMnO4 + 16HCl ==> 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O + 5Cl2
Aan jou om de ionen die niet deelnemen aan de reactie eruit te halen.

De reactie van ijzer(ll) met zuurstof kan ook zonder de aanwezigheid van zuur plaatsvinden, er onstaat dan hydroxide en ijzer(lll).

#6

Kirsten_CF

    Kirsten_CF


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 april 2005 - 22:57

Ja, ik denk dat ik het wel een beetje snap nu...

Waar ik alleen niet uit kom is dat met ijzer(II)zouten oxideren aan de lucht, ik kan in de tabel geen koppel vinden waarbij Fe2+ Fe3+ wordt, en er dan ook nog eens een O2 oxidator OH- wordt. Als de H van water komt, dan kan dat toch niet als je kijkt naar waar de halfreacties staan in de tabel (reductor staat dan boven oxidator)..?

En als laatste weet ik nog steeds niet waarom ik het moest verwarmen, is dat nodig voor het oplossen o.i.d.?

Verder moet het wel gaan lukken, ik ga in ieder geval hard m'n best doen en anders vraag ik het nog wel.

Bedankt!

x kirsten

#7

Fro

    Fro


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 april 2005 - 08:25

Hmm toevallig..

Wij gaan deze proef aankomende dinsdag nauwkeurig uitvoeren, en kan van deze vraag weer dingen opsteken :oops:

Afgelopen dinsdag hebben we de ruige proef gedaan, en kwamen we met 3,9 gram Morh's zout + 100 ml water in een bekerglas. Bij het titreren deden we 10 ml water + een scheut zoutzuur.. We moesten ongeveer 10 ml kaliumpermangaat toevoegen. We hadden bij de ruigeproef nog geen natriumbicarbonaat toegevoegd trouwens.



Succes met alles.. verder :oops:

#8

DrQuico

    DrQuico


  • >1k berichten
  • 2952 berichten
  • VIP

Geplaatst op 15 april 2005 - 08:53

+ een scheut zoutzuur..


geen zwavelzuur ??

#9

geomario

    geomario


  • >100 berichten
  • 186 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 april 2005 - 12:08

Dit is de reactie van ijzer(ll) met zuurstof in een neutrale oplossing:

4Fe2+ + O2(g) + 2H2O → 4Fe3+ + 4OH-

Uiteindelijk zal je ijzer(lll) neerslaan als een hydroxide.

Her verwarmen gebeurd volgens mij om de reactie tussen het permanganaat en het ijzer(ll) vlotter te laten lopen.

#10

Kirsten_CF

    Kirsten_CF


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 april 2005 - 12:35

Ja ik zat ook aan die reactie te denken, maar de regel was toch dat de reactie alleen kan verlopen als de reductor 'rechtsonder' de oxidator staat? Maar bij deze staat Fe3+ + e- <--> Fe2+ boven O2 + H2O + 4e- <--> 4OH-...

Moet dat water dan van het kristalwater komen? De vraag is namelijk 'ijzer(II)zouten aan de lucht geoxideerd' dus geen oplossing o.i.d.

De andere reacties zijn al gelukt :-)

x kirsten

#11

geomario

    geomario


  • >100 berichten
  • 186 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 april 2005 - 17:07

De regel die ik heb geleerd is:
Als Vreductor < Voxidator dan kan een redoxreactie verlopen.

Allereerst de reductor, in dit geval dus ijzer(ll):

In BINAS staat:
Fe3+ + e- <--> Fe2+ V = 0,77V

Aangezien de reactie in dit geval andersom verloopt:
Fe2+ <--> Fe3+ + e- wordt Vreductor dus -0,77V

O2 + H2O + 4e- <--> 4OH- Voxidator = 0,40V

-0,77V Is kleiner dan +0,40V, dus de reactie kan dus spontaan verlopen.

Het water in de reactie is afkomstig uit de atmosfeer (hoge luchtvochtigheid of neerslag).

Verder zijn een aantal micro-organismen ook in staat om ijzer(ll) te oxideren.

#12

Fro

    Fro


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 april 2005 - 17:14

haha ik was door die teksten en de haast ''vergeten'' dat het zwavelzuur was :oops:


Bedankt!

#13

Kirsten_CF

    Kirsten_CF


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 april 2005 - 18:16

Oke ik begijp het.. Het werd me vanmiddag toen k door de regen aan t fietsen was ook al half uitgelegd, maar toen snapte ik er niet zo veel van, nu is het wel helemaal duidelijk.

Eigenlijk is alles wel ongeveer duidelijk geworden, ik ben je (jullie) enorm dankbaar :-)

x kirsten

#14

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 april 2005 - 20:15

In BINAS staat:
Fe3+ + e- <--> Fe2+ V = 0,77V

Aangezien de reactie in dit geval andersom verloopt:
Fe2+ <--> Fe3+ + e- wordt Vreductor dus -0,77V

Ik ben hier niet meer zo in thuis, hoor, maar dit klopt niet. Het evenwicht stelt zich in rond +0.77V, en dus verlopen daar zowel de heengaande als de teruggaande reactie.

Maar houd er rekening mee dat deze potentialen alleen gelden voor normale omstandigheden. Bij zeer sterk verdunde of geconcentreerde omstandigheden verandert de potentiaal met een aantal mV (was dat 57?) per factor 10 in elk van de concentraties!

#15

geomario

    geomario


  • >100 berichten
  • 186 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 april 2005 - 21:14

Ik ben hier niet meer zo in thuis, hoor, maar dit klopt niet. Het evenwicht stelt zich in rond +0.77V, en dus verlopen daar zowel de heengaande als de teruggaande reactie.


Ik citeer nu uit mijn Chemistry boek: "Whenever the direction of a half-reaction is reversed, the sign of E0 must also be reversed. Thus, the standard potential for an oxidation half-reaction is the negative of the standard reduction potential".

Het uiteindelijke potentiaal die je zal meten wordt beschreven in de Nernst-vergelijking.

Wat wel vreemd is dat de reacties in de BINAS-tabel met standaardelektrodepotentialen als een evenwicht worden weergegeven, terwijl in mijn (Amerikaanse) boek alle reacties volledig naar rechts verlopen. De waarden zijn trouwens wel hetzelfde.

Veranderd door saxman, 15 april 2005 - 21:18






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures