Springen naar inhoud

Titratie


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Phantom187

    Phantom187


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 november 2005 - 15:44

Hallo ik heb al aardig wat van het forum doorgelezen maar toch heb ik nog een vraag over het opstellen van de theoretische titratiecurve van een meerwaardige zwakke base en zoutzuur. De gegevens die ik zelf heb berekent heb ik hier vermeld alleen ik kom niet uit de waarden voor de tussenliggende stukken die je "schijnbaar" met de bufferformule moet berekenen (zie einde mijn verhaal).

Ik ben begonnen met 25,00 mL 0,100 M Na3PO43-

Dit wil ik titreren met 0,100 M zoutzuur (H3O+)
ik heb deze titratie overigens al uitgevoerd en de gegevens hiervan zal ik later bespreken.


Om de begin pH te berekenen heb ik het volgende uitgevoerd:

de formule x2 / (0,100 - x )= Kb waarde van de fostaationen
Kb PO43- = 2,1*10-2

hieruit volgt een x die we met de GR bepaalt hebben de pOH is hieruit te berekenen die kwam uit op 1,437 wat een pH geeft van 14-1,437= 12,56

De ph van het equivalentie punt 1 is op dezelfde manier berekent
alleen dan is de molariteit 0,050.
De Kb die we moeten gebruiken nu(want het deeltje is amfolyt en de Kb is groter dan Kz) van HPO42-=1,6*10-7

Dus heb je de formule x2 / (0,050-x )= 1,6 *10-7
als we nu x uitrekenen en daar de -log van nemen krijg je de pOH die is 4,04 waardoor de pH dus uitkomt op 9,95.

Voor het 2e equivalentiepunt is de berekening x2/ ( 0,0333-x) = Kz2
Kz2= 6,2*10-8 (H2PO4-

Als we nu X uitrekenen en daar de -log van nemen heb je in één x de pH die is 4,34

Voor het 3e equivalentiepunt is de berekening x2 / (0,0250-x)=Kz3

Kz3=Kz H3PO4= 6,9*10-3

Hieruit volgt als we x vinden mbv de GR en daar de -log van nemen dat de pH uitkomt op 1,99

In de praktijk hebben we dit équivalentiepunt echter niet gevonden maar dit schijnt normaal te zijn omdat de pH van het in het begin genomen zoutzuur ook 1 is en het verschil dus niet meer zo heel duidelijk naar voren komt.
De 3 gebruikte indicatoren zijn :
thymolfthaleïne - 9,4 <--ph--> 10,6
broomkresolgroen 3,8 <--ph--> 5,4
thmolblauw 1,2 <-- ph --> 2,8

Het probleem zit hem in het tekenen van de theoretische kromme

Ik weet dat op de halve equivalentiepunten moet gelden dat pH=pKz
dus de pH op 12,5 mL (theoretisch zou moeten liggen op de eerste pKz waarde)
dus 12,32

Tussen het 1e en het 2e e.p. bij 37,5 mL zou de pH dus 7,21 moeten zijn
En tussen het 2e en het 3e e.p. moet de ph dus 2,16 zijn...

Hoe toon ik dat nu aan dit heeft toch te maken met de berekening
ph= pKz - log([zuur]/[base]
waarbij je voor bij 12,5 mL pKz1(12,32) moet gebruiken en bij 37,5 mL
bij 37,5 mL pKz2 (7,21) en bij 62,5 mL pKz3 ( 2,16) moet gebruiken

De bovenstaande formule is de bufferformule die kun je gebruiken tot voor het equivalentie punt en er na maar niet precies er rond... dat weet ik ook.

Maar als bovenstaande bewering moet gelden dan is bij het halve équivalentiepunt de concentratie [zuur]=[base] hoe kan ik dat in dit voorbeeld ook laten zien en dat het dan toch klopt?

Ik wil namelik ook de pH waarden berekenen voor het aantal mL van 1 tot 20
en van 30 tot 45 en van 55 tm 70 (de tussenliggende waarden dit moet dus mogelijk zijn met die bufferformule omdat er in die gebieden een bufferende werking is).

Hopelijk kan iemand mij helpen

Ik heb de grafieken en gegevens van de titratie zelf in IPCoach verwerkt mocht iemand die nodig hebben alhoewel ik verwacht van niet want dit is het theoretische , dan kan ik die wel sturen

Veranderd door Phantom187, 04 november 2005 - 15:47


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

#2

Roytje

    Roytje


  • >250 berichten
  • 328 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 november 2005 - 20:40

Halverwege het equivalentiepunt is pH = pKz
Halverwege het equivalentiepunt is [zuur] = [base]

pH = pKz - log([zuur]/[base])

[zuur]/[base] = 1 (een getal delen door hetzelfde getal is altijd 1)

de log van 1 is 0, dus:

pH = pKz - log([zuur]/[base])
pH = pKz - log(1)
pH = pKz - 0
pH = pKz

pH berekenen tussen de equivalentiepunten en halve equivalentie punten:

1) Bereken eerst het aantal mol PO43- waar je mee begint.
2) Bereken hoeveel mol zuur je hebt toegevoegd na een bepaald aantal ml.
3) Bereken het aantal mol PO43- dat weg reageert.
4) Bereken het aantal mol HPO42- dat onstaat.
5) Bereken het aantal mol PO43- dat overblijft.

Je hoeft de concentratie niet te berekenen, want:

[zuur] / [ base] = (mol zuur / ml) / (mol base / ml) -> het aantal ml valt dus tegen elkaar weg.

6) Vul de getallen in de formule in

Voorbeeld na het toevoegen van 1 ml zoutzuur:

1) Bereken eerst het aantal mol PO43- waar je mee begint: 25 ml * 0,1 mmol/ml = 2,5 mmol

2) Bereken hoeveel mol zuur je hebt toegevoegd na een bepaald aantal ml: 1 ml * 0,1 mmol / ml = 0,1 mmol

3) Bereken het aantal mol PO43- dat weg reageert: aantal mol zuur toegevoegd = aantal mol weggereageerd -> 0,1 mmol

4) Bereken het aantal mol HPO42- dat onstaat: aantal mol weggereageerd = aantal mol onstaan -> 0,1 mmol

5) Bereken het aantal mol PO43- dat overblijft: 2,5 mmol - 0,1 mmol = 2,4 mmol

6) Vul de getallen in de formule in: pH = pKz - log (0,1 / 2,4) (ff aangepast)

Zo kun je alle punten berekenen.

Veranderd door Roytje, 04 november 2005 - 21:54


#3

Phantom187

    Phantom187


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 november 2005 - 21:21

Opzich begrijp ik dat , maar ik geloof alleen niet dat je de bufferformule mag gebruiken op het moment dat je maar 1mL 0,1M toevoegd omdat daar volgens mij helemaal geen sprake is van een buffercapaciteit.

Die buffer werking geld volgens mij zo rond de 5 tot 20 mL daarna of net daarvoor daalt de pH veel stijler en is de buffer form. dus onnauwkeurig nietwaar?

Met de gegevens die wij gevonden hebben heb ik net even gekeken zaten wij bij een pH van 10,94 rond een toevoeging van 22,8 mL 0,1 M zoutzuur...

Bij 25mL zou het eerste equivalentiepunt in de praktijk moeten liggen. bij de door ons gemeten waarden lag het echter iets verder rond de 26,5 mL

Overigens het berekende e.p had een pH van 9,9 en als we dus volgens jou v.b. 1mL toevoegden had het al een pH van 10,94 en de begin pH is 12,56 (theoretisch)
een pH verandering van 1,62 op 0,1 mmol H3O+... het kan maar volgens mij is er toch iets niet goed aan ...

**Een kleine vraag als je zelf zegt dat pH= pKz - log ([zuur]/[base])
dan is de [zuur] toch geen 2,4 maar juist die 0,1 :) ik twijfel op eens heel erg **

Sorry dat ik hardleers ben

Wanneer ik deze redenatie toepas bij b.v. 10 mL komt het aardig overeen met de gevonden waarde bij de titratie zelf

Stap 2: aantal mol zuur toegevoegd bij 10mL 0,1M = 1 mmol
Stap 3: ook 1mmol
Stap 4: ook 1mmol
Stap 5: 2,5-1mmol = 1,5 mmol

Stap 6: 12,32 - log (1,5/1)= pH
= 12,14
Zelf vonden wij bij toevoeging van 10mL ong 12,07

Gek vind ik als ik deze waarde voor 15 mL bereken
Dat ik dan krijg pH= 12,32 - log (1/1,5)
= 12,50
dus zou de pH gestegen zijn... dus dit klopt dan ook niet.

maar hoe doe ik dat bij de waarden tussen het 1e en het 2e e.p. ik moet daarvoor een andere pKz namelijk 7,21 (pKz2) wat zijn dan de concentraties want je hebt dan toch ook HPO42- en H2PO4- en hoe zit het tussen het 2e en het 3e e.p?

Veranderd door Phantom187, 04 november 2005 - 21:46


#4

Roytje

    Roytje


  • >250 berichten
  • 328 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 november 2005 - 21:33

omdat daar volgens mij helemaal geen sprake is van een buffercapaciteit.

Dat ligt eraan, je kunt bijv nog wel veel zuur toevoegen voordat de pH sterk veranderd, dus de buffercapaciteit voor zuur is wel groot. Wanneer je een zuur en geconjugeerde base hebt (of andersom) kun je die formule gebruiken.

Bij 25mL zou het eerste equivalentiepunt in de praktijk moeten liggen. bij de door ons gemeten waarden lag het echter iets verder rond de 26,5 mL

Je zit goed in de buurt. Misschien was de concentratie zuur niet helemaal 0,100M of was de concentratie base niet helemaal 0,100M en bij het titreren met een indicator kun je er snel een druppeltje naast zitten.

een pH verandering van 1,62 op 0,1 mmol H3O+... het kan maar volgens mij is er toch iets niet goed aan

Je geeft zelf al antwoord op je vraag, je zegt namelijk zelf al "Die buffer werking geld volgens mij zo rond de 5 tot 20 mL daarna of net daarvoor daalt de pH veel stijler" :)

dan is de [zuur] toch geen 2,4 maar juist die 0,1 ik twijfel op eens heel erg **

F*CK je hebt gelijk. :)

Veranderd door Roytje, 04 november 2005 - 21:53


#5

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 04 november 2005 - 21:50

Bij 25mL zou het eerste equivalentiepunt in de praktijk moeten liggen. bij de door ons gemeten waarden lag het echter iets verder rond de 26,5 mL

Je zit goed in de buurt. Misschien was de concentratie zuur niet helemaal 0,100M of was de concentratie base niet helemaal 0,100M en bij het titreren met een indicator kun je er snel een druppeltje naast zitten.

Daarbij verandert je pH heel snel rondom het equivalentiepunt bij het toevoegen van een beetje titer, misschien dat je daardoor nog een foutje maakt.

Eigenlijk moet je zo'n titratie meerdere keren uitvoeren, en de metingen met elkaar vergelijken om een goede uitspraak te kunnen doen over het werkelijke equivalentiepunt (driedubbele woordwaarde :)).
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#6

Roytje

    Roytje


  • >250 berichten
  • 328 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 november 2005 - 21:58

maar hoe doe ik dat bij de waarden tussen het 1e en het 2e e.p. ik moet daarvoor een andere pKz namelijk 7,21 (pKz2) wat zijn dan de concentraties want je hebt dan toch ook HPO42- en H2PO4- en hoe zit het tussen het 2e en het 3e e.p?

Zoals ik al zei hoef je de concentraties niet te berekenen. Na het 1e equivalentiepunt is al het PO43- omgezet in HPO43-. Dan is er dus 2,5 mmol HPO42- en ontstaat er H2PO41-.

HPO42- is dan de base
H2PO41- is dan het zuur (dit zei ik dus verkeerd in mijn 1e post, maar heb ik ondertussen al aangepast)

En je gebruikt dan het 2e pKz

en hoe zit het tussen het 2e en het 3e e.p

Precies hetzelfde, alleen verandert de pKz waarde en H2PO41- is dan de base en H3PO4 is het zuur.

Veranderd door Roytje, 04 november 2005 - 22:03


#7

Phantom187

    Phantom187


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 november 2005 - 22:04

Nou ik heb de titratie ook meerdere malen " wel 2x" uitgevoerd. Dus ik heb gegevens om ze mee te vergelijken alleen de eerste x was ook gelijk de eerste x dat ik titreerde dus is minder nauwkeurig.

Daarnaast was de 2e x de begin pH geen 12,56 maar 12,35 kan o.a. zijn door een niet helemaal schoon bekerglas en niet de exacte molariteiten dat begrijp ik alleen ik snap nog steeds niet hoe ik nu die waarden kan berekenen

Die tussen de equivalentiepunten liggen , daarnaast moet ik ook de uitloop ph berekenen maar ik geloof dat ik dat wel 'n beetje snap hoe ik het moet doen alleen klopt het antwoord niet helemaal... je hebt dan geen "last" meer vd base dus je moet werken met alleen pH=-log [H3O+]
je hebt dan al 75 mL getitreerd en je had 25 mL in het begin dus al 100 mL en je voegt dan dus 10 mL toe op 0,100M dus 1 mmol H3O+. **Door bovenstaande post van Roytje realiseer ik dat ik dus ook nog 2,5mmol zuur H3PO4 heb zodat ik geen 1mmol maar 3,5 mmol heb waar door de ph -log(3,5/110) = 1,49 word ? Klopt dat :) Geplaatste afbeelding als dit klopt hoeven jullie de uitloop pH niet meer te verklaren ben best blij dat ik dit kleine stukje begrijp**

Als ik het nu nog eens over die punten heb want daar ging het topic dus eigenlijk over

dan neem ik de volgende punten :
t1 na toevoeging van 5 mL 0,100 M zoutzuur 0,5mmol
t2 10mL -> 1mmol
t3 15 mL -> 1,5mmol
t4 20 mL -> 2,0 mmol

Als ik dus deze punten wil berekenen zou ik het volgende doen

pH= pKz - log (zuur/base)
t1: 12,32 -log( 0,5/ 2)
=12,92 ((Hoe kan de pH groter zijn dan de begin pH???)

t2: 12,32-log (1/1,5)
=12,49

t3: 12,32 -log(1,5/1)
= 12,14

t4: 12,32 -log(2/0,5)
= 11,71


Nu liggen bij ons de werkelijk gemeten waarden veel lager maar dit is niet erg dat valt nog wel uit te leggen. Alleen hoe leg ik het verschil met punt 1 uit?

en als ik nu t5 neem op 30 mL 0,100M zoutzuur
dan krijg ik dus pH= 7,21 -log (0,5/2,0) ?? klopt dat?
=7,812

en t6 bij 35 mL (dus 10mL wat omgezet wordt -->1mmol)
pH= 7,21-log( 1/ 1.5)
= 7,38

t7: 40 mL (1,5mmol omgezet)
pH=7,21-log(1,5/1)
=7,03

Ik hoop echt dat het nu een beetje goed is... en dat iemand snapt (en ik later ook) waarom t1 niet helemaal klopt.
Voor tussen het 2e en het 3e e.p. in pak ik dan pKz= 2,16 en doe ik voor t9 tm t12 nog eens dezelfde berekeningen.

Veranderd door Phantom187, 04 november 2005 - 22:29


#8

Roytje

    Roytje


  • >250 berichten
  • 328 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 november 2005 - 22:32

Zuur toegevoegd (ml)  Mol H+     Mol HPO42-      Mol PO43-         zuur/base   pH
           1            0.1           0,1         2,5-0,1=2,4        0,1/2,4   13,70
           2            0,2           0,2         2,5-0,2=2,3        0,2/2,3   13,38
           3            0,3           0,3         2,5-0,3=2,2        0,3/2,2   13,18
           4            enz           enz
           5
           6
           7
           8
           9
           10
           11
           12
           13
           14
           15
           16
           17                     
           18          1,8           1,8         2,5-1,8=0,7       1,8/0,7   11,90
           19          1,9           1,9         2,5-1,9=0,6       1,9/0,6   11,81
           20          2,0           2,0         2,5-2,0=0,5       2,0/0,5   11,72

Sub/Sup werkt niet met code?
Beryllium: nee, da's juist de functie van code-tags.

en als ik nu t5 neem op 30 mL 0,100M zoutzuur
dan krijg ik dus pH= 7,21 -log (0,5/2,0) ?? klopt dat?
=7,812

30 ml, dus 30 - 25 = 5 ml na je 1e equivalentiepunt. 5 ml x 0,1 mmol/ml = 0,5 mmol. Dus die is goed berekend

.......1mmol maar 3,5 mmol heb waar door de ph -log(3,5/110) = 1,49 word ? Klopt dat

Nee, omdat je H3PO4 geen sterk zuur is, hierdoor wordt niet al je H3PO4, maar een klein gedeelte. Je zult dus eerst moeten berekenen hoeveel H3PO4 wordt omgezet tot H2PO4- en wat je totale concentratie H+ wordt.

Veranderd door Roytje, 04 november 2005 - 22:45


#9

Phantom187

    Phantom187


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 november 2005 - 00:28

**Srry voor het niet gebruiken van sub en superscript ik heb het vanuit word-gekopierd deze x...**

DrQuico: ook daarna kun je nog de sub- en superscriptjes invoegen....

Ik heb wel een idee dus laat ik dat ook maar gelijk even typen:

Je hebt dan dus de reactie :

H2PO4- + H3O+ --> H3PO4 + H2O

Kz= [H3O+][Z-] / [ HZ]

dus Kz = [H3O+][H2PO4-]
-----------------
[H3PO4]
waarbij we dus weten dat Kz = 6,9*10-3 en [H3PO4] = 2,5mmol en de [H3O+]=1 mmol

dus 6,9*10-3 = 1* [H2PO4-] / 2,5
[H2PO4-] = 2,5 * 6,9*10-3 = 0,01725 mmol

Alleen dit is wel ontzettend weinig dus is dit toch te verwaarlozen nietwaar?
Dus mag je de pH gewoon bepalen met pH= -log ( 1/110) = 2,04 en dit is weer hoger dan de waarden van T11, T12 en het 3e e.p. ? dus wat doe ik fout?

Veranderd door DrQuico, 05 november 2005 - 00:38


#10

Roytje

    Roytje


  • >250 berichten
  • 328 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 november 2005 - 14:41

Na het 3e equivalentie punt heb je alleen nog maar H3PO4, dit splits een proton af.

H3PO4 -> H+ + H2PO4-

Je berekent het aantal mmol H3PO4 -> 2,5 mmol
Na 10 ml HCl toevoegen heb je al -> 1 mmol H+
Tijdens de reactie wordt een deel H3PO4 omgezet en er ontstaat H+ en H2PO4-. Omdat we niet weten hoeveel er verdwijnt en ontstaat vullen we x in.

                  H3PO4       H+     H2PO4-
Voor reactie      2,5        1       0
Tijdens reactie   -x         +x     +x
Na reactie       2,5-x      1+x      x

Dit vul je in in de evenwichtsformule

Kz = [H+] * [H2PO4-] / [H3PO4]
Kz = [1+x] * [x] / [2,5-x]
Hiermee kun je x berekenen. x is het aantal mol H+ dat erbij komt.
Totaal heb je dan 1+x aantal mol H+.
Dan kun je de concentratie H+ berekenen en daaruit de pH.

#11

Phantom187

    Phantom187


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 november 2005 - 14:57

Erg bedankt ik waardeer je hulp heel erg :) een bedankje is ook wel eens op zijn plaats nietwaar...

Ik heb het berekent voor na toevoeging van 10mL
ik kwam uit op een pH van 1,64 (kz=0,0069)

Als x berekent hebt kun je die dan toch steeds gebruiken ik kwam op x=1,5114 en dus voor 20 mL heb je dan 2mmol + 1,5114 =3,5114

en dat dan op 120 mL dus ph= - log ( 3,5114 / 120)
= 1,53369

Mijn vraag is dus eigenlijk is X afhankelijk van het aantal mL zoutzuur wat je extra toevoegd?

#12

Roytje

    Roytje


  • >250 berichten
  • 328 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 november 2005 - 16:35

Mijn vraag is dus eigenlijk is X afhankelijk van het aantal mL zoutzuur wat je extra toevoegd?

Ja, want als het aantal mol zuur groter wordt, verandert x. Vul maar een andere waarde voor het aantal mol toegevoegde zuur. Na 20 ml bijv. wordt de formule:

Kz = [2+x] * [x] / [2,5-x]

Die formule is anders, dus komt er een andere waarde voor x uit.

De waarde voor x wordt de kleiner. Hoe meer zuur er is, hoe moeilijker het wordt voor H3PO4 om een H+ af te splitsen.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures