Wetenschapsforum

Hej,

Vorige week heb ik een opdracht gekregen in het labo die luidt als volgt : Ca(OH)2 en het gemeenschappelijk ioneffect.

==>

Bereiden en standaardiseren - NaOH 0,005 M

- HCl 0,005 M

Verzadigde Ca(OH)2-oplossing

0,4 à 0,5 g Ca(OH)2 in de bekers brengen en roeren

affiltreren in erlenmeyer ( filtraat is een verzadigde Ca(OH)2 oplossing)

telkens 20,0 ml titreren met de HCl-oplossing (min. 3 nettotitraties) met broomthymolblauwoplossing (  ) of fenolftaleïne (  )

vijf 250 ml bekers

beker 1: +100 ml H2O

beker 2: + 100 ml 0,0125 M NaOH

beker 3: + 100 ml 0,0250 M NaOH

beker 4: + 100 ml 0,0375 M NaOH

beker 5: + 100 ml 0,0500 M NaOH

bereken mbv.<V(HCl)> de oplosbaarheid van Ca(OH)2 per 100 ml verzadigde oplossing

grafiek: oplossing Ca(OH)2 per 100 ml oplossing in functie van concentratie NaOH in M

NaOH- oplossing 0,005 M

0,0500 M

0,0250 mol

500 ml

39,99 g/mol

0,0250 mol

0,100 g

afgewogen massa= ……….. g

analytische balans, oplossen en a aanlengen tot aan de ijkstreep

HCl- oplossing 0,005 M

0,0500 M

0,0250 mol

500 ml

36,46 g/mol

0,0250 mol

0,912 g

afgewogen massa= ……….. g analytische balans, oplossen en a aanlengen tot aan de ijkstreep

verdunningen



0,0125 M 25 ml NaOH 0,0500 M + 75 ml H2O

0,0250 M 50 ml NaOH 0,0500 M + 50 ml H2O

0,0375 M 75 ml NaOH 0,0500 M + 25 ml H2O

==>

IK heb de proef volledig uitgevoerd en m'n verslag al in orde gebracht, maar nu is mijn vraag: Wat is het gemeenschappelijk ioneffect nu eigelijk EN WAT DOET HET??

Als er mensen zijn die mij hierbij zouden kunnen helpen...?

Ook zou ik graag willen weten wat het gemeenschappelijk ioneffect dan te maken heeft met Ca(OH)2.

Dank bij voorbaat !

De oplosbaarheid van veel matig of slecht oplosbare stoffen (Ca(OH)₂ is matig oplosbaar) kan precies worden gespecificeerd, middels het zgn. oplosbaarheidsproduct.

Voor een binair zout A_mB_n (met A en B resp. kationen en anionen) is het oplosbaarheidsproduct te schrjven als

K_sp = [Aⁿ⁺]^m x [B^m-]ⁿ.

Dit getal is een constante (bij een gegeven temperatuur, bijv. 25 graden].

-------------

Voor calcium hydroxide kun je het oplosbaarheids product schrijven als

K_sp = [Ca²⁺] x [OH^-]²

Zolang dit product van ion concentraties onder de waarde K_sp blijft, dan blijft de stof in oplossing.

Het gemeenschappelijk ion effect is nu dat als er (via een ander zout) extra calcium- of hydroxide ionen in oplossing komen, dat dan de oplosbaarheid vermindert. De K_sp geeft een bovengrens aan voor het gegeven product van ionen. Stel nu dat de concentratie van OH^- heel groot wordt, bijv. door toevoegen van NaOH in oplossing. Dan moet de maximaal haalbare concentratie van Ca²⁺ wel heel klein worden, omdat anders de waarde voor K_sp wordt overschreden.

Een numeriek voorbeeld:

K_sp voor calcium hydroxide is 5,5x10^-6 mol³l^-3 (bij 25 graden).

In zuiver water van 25 graden kun je dan uitrekenen hoeveel calcium hydroxide kan oplossen. Stel je hebt A mol/l aan calcium hydroxide. Dan heb je A mol/l Ca²⁺ in oplossing en 2A mol/l OH^- in oplossing.

Het product voor een A molair oplossing is dan A*(2A)² = 4A³. Deze waarde mag niet groter worden dan 5,5x10^-6, oftewel A mag niet groter worden dan 0,0111 mol/l. Zelf kun je dan wel uitrekenen hoeveel gram je maximaal per liter kunt oplossen.

Nu probeer je calcium hydroxide op te lossen in een 1 M oplossing van NaOH i.p.v. zuiver water. Je hebt al een [OH^-] van 1 mol/l in oplossing van die NaOH. Stel dat je nu B mol calcium hydroxide in oplossing brengt, dan is het product van de concentraties van calcium ionen en hydroxide ionen gelijk aan B*(1 + 2B)², i.p.v. B*(2B)², en dat komt door die 1 mol/l die er al in oplossing aanwezig was vanwege de NaOH.

Wil je nu bepalen hoeveel calcium hydroxide je maximaal in oplossing kunt krijgen, dan moet je B bepalen, zodat het product van concentraties niet groter wordt dan K_sp.

Dus B*(1 + 2B)² < 5,5x10^-6. Je zult zien dat B niet groter mag zijn dan ca. 5,5x10^-6 mol/l. Dus, in een oplossing van 1 M NaOH is calcium hydroxide ruim 2000 keer zo slecht oplosbaar als in zuiver water.

Dit is dus het gemeenschappelijk ion effect (Engels: common ion effect). Met een 0.005 M oplossing van NaOH is het effect ook al duidelijk merkbaar, maar jij moet zelf voor die concentratie maar eens uitrekenen hoeveel calcium hydroxide je ongeveer kunt oplossen. Zo moeilijk moet dat nu niet meer zijn.