Springen naar inhoud

[scheikunde] pH-titratie van Coca Cola


  • Log in om te kunnen reageren

#1

natuur32

    natuur32


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 november 2009 - 16:16

Hallo ;)

Ik heb een vraagje over een scheikunde PO en deze vraag gaat over titratie.
We willen namelijk het verschil in pH tussen coca cola light en 'normale' coca cola berekenen.
Omdat dit doen hebben we net zolang geschud tot er weinig CO2 meer in zit (de scheikunde docent vond dat er lang genoeg geschud was) en we hebben koolstof toegevoegd om een deel van de kleurstof te verwijderen.

Nu is mijn probleem dat ik niet goed snap hoe we de pH kunnen bereken van coca cola in onze situatie en ik niet echt de logica snap achter titratie met FFT(Fenolftale´ne).
We zijn er met een universele indicatorpapier achtergekomen dat de pH van 'gewoon' cola 2,6 is. We moeten nu nog met titratie berekenen.
We stellen dat er in cola een bepaald aantal mol H30 aanwezig is en we hier dus de pH mee kunnen berekenen door middel van titratie.
Stel dat de pH van cola inderdaad 2,6 is, dan is de concentratie H3O= 10^-2,6=
2,5x10^-3 M
We gaan 10 mL cola oplossen in 90 mL water, dus het aantal mol H30 in de oplossing is vermoedelijk: 2,5x10^-3 x 0,10 = 2,5x10^-4 mol H30.
We moeten dus dezelfde hoeveelheid mol NaOH toevoegen, zodat al het H30 is gereageerd en de pH dus 7 is.
Maar hier ligt mijn probleem, FFT slaat pas om bij een pH van rond de 8,5. Ik lees op sommigen sites dat je (in onze situatie) 2,5x10^-4 mol NaOH moet toevoegen en op andere sites hoor ik dat dit niet het geval is. Zouden jullie mij kunnen vertellen wat juist is? ;)

En kan ik op dezelfde manier ook de pH van Ice Tea (lipton) berekenen? Of kloppen er een aantal stappen niet, die ik hier boven heb beschreven?

Al vast bedankt voor de hulp, want misschien zit ik wel helemaal verkeerd te denken.

De groeten, Victor

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

#2

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 november 2009 - 17:08

De pH meet je met een pH-meter of desnoods met een pH-strookje, niet met een titratie!
Met de door jou bedoelde titratie meet je het totaal zuurgehalte. Maar hieruit is niet de pH te berekenen, omdat je niet weet welke zuren er allemaal zijn en in hoeverre deze gedissocieerd zijn (en dus hun H+ hebben afgestaan).

Tussen het zuurgehalte en de pH zit een groot verschil.

Het is ook jammer dat je het koolzuur hebt verwijderd. Deze draagt bij in de pH en in het zuurgehalte. Nu je het hebt verwijderd kun je niet meer de echt pH van cola meten, tenzij je genoegen neemt met de pH van Cola waaruit alle koolzuur verwijderd is.

#3

natuur32

    natuur32


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 november 2009 - 18:04

Ik denk niet dat ik het helemaal snap, want wij hebben op school nooit het verschil tussen zuurgraad en pH gehad. Wij willen met de titratie er achterkomen hoeveel H30 er in cola zit en hiermee kunnen we dus de pH berekenen..

Onze leerkracht zegt namelijk dat het zo te doen is, maar ik snap niet echt waarom we FFT gebruiken..?

En het koolzuur hebben we in overleg met de leerkracht verwijderd, omdat dit volgens hem niet veel invloed heeft op de pH en bovendien doen we dit bij de andere vloeistof waar we het mee vergelijken ook.. dus houden we deze waarde constant..

In ieder geval heel erg bedankt voor de reactie! En ik hoop dat me nog uitgelegd kan worden hoe we FFT gebruiken. ;)

Groetjes, Victor

#4

natuur32

    natuur32


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 november 2009 - 18:13

Nog een kleine toevoeging: we moeten dus NaOH toevoegen en hiermee het H30 gehalte bepalen, kan dit wel op onze manier of is ook dat niet te doen? Of bedoelt u dit met zuurgehalte?
Ik snap niet echt, dat je de pH niet kunt berekenen, als je wel het H3O gehalte weet?

Groetjes, Victor

#5

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 13 november 2009 - 09:17

OK, dan moet je het na verwijdering van het koolzuur doen.

Iets vooraf nog: zuurGRAAD is de pH. Ik had het over het zuurGEHALTE. Dit zuurgehalte kun je d.m.v. een titratie bepalen. De zuurgraad of pH bepaal je met een pH-meter (of een stripje), maar niet met een titratie. Dit laatste gaat alleen goed als je zeker weet dat alle aanwezige zuren volledig zijn gedissocieerd.

Je hebt vast al wel iets gehad over sterke en zwakke zuren.
Nemen we als voorbeeld 0,1 M HCl (zoutzuur, een sterk zuur) en 0,1 M azijnzuur (een zwak zuur).

Zoutzuur is een sterk zuur en zal volledig gedissocieerd zijn. De concentratie aan H+ is dan ook 0,1 M. De pH, die je meet met een stripje, is dan 1 (toch? :) ). Als je nu het zuurgehalte bepaalt m.b.v. een titratie met loog, dan vind je 0,1 mol/l. Zou je op basis hiervan de pH berekenen, dan kom je correct uit op 1. Dit gaat goed: zoutzuur is een sterk zuur.

Azijnzuur is niet volledig gedissocieerd. Stel (ik reken dit niet exact uit) dat 20 % is gedissocieerd. Dan is de H+-concentratie gelijk aan 0,02 M. De pH, die je meet met een stripje, is dan 1,7 (toch? :) ). Als je nu het zuurgehalte bepaalt m.b.v. een titratie met loog, dan vind je toch weer 0,1 mol/l. Zou je op basis hiervan de pH berekenen, dan kom je incorrect uit op 1. Dit gaat dan ook niet goed: azijnzuur is een zwak zuur.

Zie je nu het verschil tussen pH en zuurGEHALTE?
Met je titratie bepaal je het totaal gehalte aan H+ dat vrij is opgelost (en de pH geeft) Ŕn het gehalte aan H+ dat nog vastzit aan zijn zuur (en dus geen bijdrage heeft in de pH).

De zuren in cola zijn veelal zwakke zuren. Je kunt in cola de pH meten en het zuurgehalte. Maar je kunt niet vanuit het zuurgehalte zonder meer de pH berekenen of vanuit de pH het zuurgehalte.

Wat betreft de FFT: dit heeft bij pH hoger dan ca. 8,5 een andere kleur dan bij pH lager dan ca. 8,5. Dit kun je gebruiken bij je titratie. Probeer zelf eens in te zien hoe dat werkt en waarˇm het acceptabel is dat je titreert tot pH ca, 8,5 en niet exact tot 7,0. Denk hierbij vooral aan de concentratie van H+ bij pH 7 en 8,5 en hoe groot dan de afwijking is in het zuurgehalte dat je uit beide berekenen kunt.

Veranderd door Marjanne, 13 november 2009 - 09:18


#6

natuur32

    natuur32


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 november 2009 - 10:55

Oke, ik snap nu wat het verschil is. Heel erg bedankt hiervoor! :D

Onze hoofdvraag moet dus niet zijn wat de pH is maar wat het zuurgehalte is. Dan kunnen we in ieder geval weer vooruit..
En wat betreft FFT, ik had er helemaal niet aangedacht dat je natuurlijk het verschil in concentratie tussen pH=8,5 en pH=7,0 kunt uitrekenen. En ik snap ook dat pH=8,5 acceptabel is, aangezien je dan zeker weet dat alle zuren gebruikt zijn..

Bedankt voor de uitleg! :)

Groetjes, Victor

#7

RuudH_CF

    RuudH_CF


  • >25 berichten
  • 39 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 november 2009 - 08:40

Kijk eens op:
http://www.thuisexpe...latritratie.htm

Daat staat alles in detail uitgewerkt.

#8

ArcherBarry

    ArcherBarry


  • >1k berichten
  • 3322 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 november 2009 - 11:31

In het vervolg als je koolzuur wilt verwijderen is het beter om de cola eerst door een filter te halen en dan te verwarmen naar een graad of 80. op die manier raak je snel >95% van het koolzuur kwijt.

Niet geschoten is altijd mis, en te snel schieten vaak ook.

 

Pas op! Chocolade kan je kleding laten krimpen!


#9

natuur32

    natuur32


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 november 2009 - 20:11

Bedankt voor de tips :D

Ik snap alleen nog niet precies, wat de invloed van het verwijderen van koolzuur is op het zuurgehalte. De invloed op de pH is niet groot, lees ik op onder andere Wikipedia.
Op school is gezegd dat het verwijderen van CO2 nodig is om de vergelijkingen eerlijk te maken tussen 'gewone' cola en light cola, maar klopt dit ook?

En is het mogelijk om massapercentages te berekenen van cola, want als je het zuurgehalte weet, kan je daar volgens mij niet de massapercentages mee berekenen?


Groetjes, Victor

Veranderd door Sk16, 15 november 2009 - 16:43


#10

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 15 november 2009 - 11:43

Ik denk ook dat de invloed op de pH niet groot is. Wel op het zuurgehalte. De naam zegt het al: koolzuur. Hoe zit dat CO2 in het water? En welk reactie-evenwicht speelt er als je CO2 in water hebt? Als je dat weet dan zie je ook dat koolzuur meetelt in het zuurgehalte.

Maar ik kan er wel iets voor voelen dat je dat CO2 eruitdrijft voor de titratie. Elke handeling met de cola zorgt ervoor dat er belletjes ontstaan en CO2 ontwijkt. Als je met de ene cola iets langer wacht dan met de andere, dan heb je in principe al be´nvloeding van je resultaat, het zuurgehalte.
In die zin is het uitdrijven van CO2 wel te verdedigen. Het maakt daarna niet meer uit of je de titratie nou wel of niet precies hetzelfde uitvoert. Bovendien zoek je, denk ik, naar het verschil ┬┤in de basis┬┤ van die twee cola┬┤s en ben je er niet in ge´nteresseerd of de ene meer CO2 bevat dan de andere.

Je kunt het zuurgehalte inderdaad niet in massapercentage uitdrukken: je weet nl. niet wat voor zuren het zijn.
Je bepaalt met de titratie hoeveel ml NaOH-oplossing er nodig is om alle zuren te neutraliseren. Met de concentratie van de loog weet je hoeveel mol NaOH dat is. Maar dit zegt nog niets over het aantal mol zuren. Er zijn zuren die per molecuul ÚÚn, twee of zelfs drie H+ kunnen afstaan (citroenzuur, fosforzuur, bijv.). Daarom wordt het zuurgehalte uitgedrukt in milli-equivalent per liter (meq/l). Een milli-equivalent is die hoeveelheid van een zuur die 1 millimol H+ kan afstaan.
1 meq zoutzuur (HCl) is gelijk aan 1 millimol HCl.
1 meq zwavelzuur (H2SO4) is ┬Ż millimol H2SO4.
1 meq fosforzuur (H3PO4) is ⅓ millimol H3PO4.

Het zuurgehalte zegt dus niets over de pH en niets over de concentratie aan zuren in mol per liter. Het zegt alleen iets over hoeveel H+ (vrij en gebonden) er in de cola aanwezig is.
Als je een zuurgehalte vindt van 10 meq/l, dan betekent dat dat er zoveel zuur in de cola zit dat er 10 millimol H+ per liter aanwezig is (vrij H+) of vrij kan worden gemaakt (gebonden H+).

Veranderd door Marjanne, 15 november 2009 - 11:46






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures