[scheikunde] Het kristalwatergehalte in soda

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 6

Het kristalwatergehalte in soda

Hallo meneer/mevrouw,

Ik heb een titratie PO en er is een vraag die ik niet snap:

Principe:

1e reactie:

Na2CO3 x nH2O + H2S04 --> H2CO3 + 2Na^+ + SO4^2-

We werken met overmaat verdund zwavelzuur, dus blijft zwavelzuur over, dit reageert weer met natronloog

2e reactie:

H2SO4 + 2NaOH --> 2H2O + SO4^2- + 2Na^+

Vraag: Leg uit waarom methylrood een geschikte indicator is voor deze titratie.

Niet kloppende antwoord (die ik zelf verzonnen heb): Methylrood heeft een omslagtraject van 4,8-6,0 pH bij T=298K. Uit de reactie tussen soda en een overmaat verdund zwavelzuur houden we een bepaalde hoeveelheid zwavelzuur over, dit reageert met natronloog. Aangezien zwavelzuur en natronloog een sterk zuur en sterke base zijn dacht ik: Sterk zuur + sterke base = 7 pH, dus zou de indicator in de buurt van 7 moeten liggen, wat bij methylrood niet het geval is.

Mijn vraag aan jullie is daarom: Waarom methylrood en niet een indicator met een omslagtraject in de buurt van 7?

Alvast erg bedankt voor een reactie

Groet,

A realllyyyy desperate guy

Gebruikersavatar
Berichten: 11.177

Re: Het kristalwatergehalte in soda

Het ligt er maar aan naar welk omslagpunt van zwavelzuur je kijkt. Bisulfaat heeft een significante pKa.

Berichten: 6

Re: Het kristalwatergehalte in soda

Er staat *verdund zwavelzuur (0,05 mol L^-1)

Ik moet beantwoorden waarom ik methylrood goed bij deze titratie kan gebruiken

Hoe bedoelt u, welk omslagpunt van zwavelzuur? Er is toch een bepaalt omslagtraject bijv. tussen 4.5 ph en 8 ph, hiermee zou ik dan moeten bewijzen dat methylrood inderdaad een geschikte indicator zou zijn voor deze titratie.

Bedankt voor de reactie

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.722

Re: Het kristalwatergehalte in soda

Je hebt in het equivalentiepunt naast natriumsulfaat nog een andere stof in oplossing.

Zie hiervoor de eerste reactievergelijking.

Wat weet je dan van de pH in het equivalentiepunt ?

Berichten: 6

Re: Het kristalwatergehalte in soda

Margriet schreef: do 27 sep 2012, 20:34
Je hebt in het equivalentiepunt naast natriumsulfaat nog een andere stof in oplossing.

Zie hiervoor de eerste reactievergelijking.

Wat weet je dan van de pH in het equivalentiepunt ?
De andere stof is H2CO3 (diwaterstofcarbonaat), en is een zwak zuur. Ik begrijp niet helemaal

wat dit te maken heeft met het equivalentiepunt, want het draait allemaal om het equivalentiepunt van

de tweede reactie, toch?

En stel dat het wel om de eerste reactie ging, dan is er dus een zwak zuur en een sterke base wat zou moeten

betekenen dat we een indicator moeten kiezen van >7 pH, aangezien we moeten aantonen dat methylrood goed is (4,8-6,0 pH) lijkt me dit niet logisch.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.722

Re: Het kristalwatergehalte in soda

De andere stof is H2CO3 (diwaterstofcarbonaat), en is een zwak zuur.
Dat is goed. En dat zwakke zuur blijft, tenzij je de oplossing uitkookt, in oplossing dus ook bij de tweede titratie. Zal de pH in het equivalentie punt dan hoger of lager dan 7 zijn?
En stel dat het wel om de eerste reactie ging, dan is er dus een zwak zuur en een sterke base......
In de eerste reactie is er sprake van een zwakke base (carbonaat) en een sterk zuur (zwavelzuur). Maar dit ter zijde.

Berichten: 6

Re: Het kristalwatergehalte in soda

Margriet schreef: do 27 sep 2012, 21:30
Dat is goed. En dat zwakke zuur blijft, tenzij je de oplossing uitkookt, in oplossing dus ook bij de tweede titratie. Zal de pH in het equivalentie punt dan hoger of lager dan 7 zijn?

In de eerste reactie is er sprake van een zwakke base (carbonaat) en een sterk zuur (zwavelzuur). Maar dit ter zijde.
Ja, sorry ik heb dit niet vermeld: Weeg een portie soda van ? gram nauwkeurig af en breng dit kwantitatief

over in een titreererlenmeyer. Pipetteer hierbij 25,00 ml verdund zwavelzuur. Sluit de erlenmeyer af met een

trechter en laat de oplossing een paar minuten rustig koken. Voeg na het afkoelen 5 druppels methylrood-

oplossing toe en titreer met natronloog tot de indicator juist van kleur verandert.

Koolstofdioxide zal dus niet met loog reageren.

Terzijde:

Reagentia: *soda Na2CO3 X nH2O

*verdund zwavelzuur (0,05 M)

*natronloog (0,1 M)

*methylrood-oplossing

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.722

Re: Het kristalwatergehalte in soda

Ja, dan wordt het een heel ander verhaal.

Je zou dan moeten titreren tot pH=7 terwijl de indicator al omslaat bij pH = ongeveer 5.

Is dat bezwaarlijk? Bereken daarvoor eens wat dan de [H+] is bij pH=5 ?

En bereken eens hoeveel van het zwavelzuur dan nog niet is geneutraliseerd.

Berichten: 6

Re: Het kristalwatergehalte in soda

Margriet schreef: do 27 sep 2012, 21:49
Ja, dan wordt het een heel ander verhaal.

Je zou dan moeten titreren tot pH=7 terwijl de indicator al omslaat bij pH = ongeveer 5.

Is dat bezwaarlijk? Bereken daarvoor eens wat dan de [H+] is bij pH=5 ?

En bereken eens hoeveel van het zwavelzuur dan nog niet is geneutraliseerd.
pH=5

[H^+]=10^-pH=10^-5=1x10^-5

neutraal= 7pH [H^+]=10^-pH=10^-7=1x10^-7

1x10^-5 - 1x10^-7 = 9,9x10^-6

Zwavelzuur is H2SO4, dus 9,9x10^-6 / 2 = 4,95x10^-6 M zwavelzuur is nog niet geneutraliseerd

Klopt dit?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.722

Re: Het kristalwatergehalte in soda

Het gaat om een grove berekening, dus je hoeft even geen rekening te houden met het waterevenwicht. Verder goed.

pH=5 dus [H+]= 1 x 10-5 M en zwavelzuur is dus afgerond 5 x 10 -6 M.

Vergelijk dit nu eens met de uitgangsconcentratie van 5 x 10 -2M en ga na hoeveel procent van het zuur er nog over is bij pH = 5.

Denk je dan dat het uitmaakt of je indicator in dit geval omslaat bij pH=4,8 of bij pH=7?

Berichten: 6

Re: Het kristalwatergehalte in soda

Margriet schreef: do 27 sep 2012, 22:25
Het gaat om een grove berekening, dus je hoeft even geen rekening te houden met het waterevenwicht. Verder goed.

pH=5 dus [H+]= 1 x 10-5 M en zwavelzuur is dus afgerond 5 x 10 -6 M.

Vergelijk dit nu eens met de uitgangsconcentratie van 5 x 10 -2M en ga na hoeveel procent van het zuur er nog over is bij pH = 5.

Denk je dan dat het uitmaakt of je indicator in dit geval omslaat bij pH=4,8 of bij pH=7?
(5x10^-6/5x10^-2)x100%=0.01% zwavelzuur is er nog over, dus maakt het niet uit of de indicator omslaat bij ph=4,8 of 7

Kunt u nog even vaststellen of dit klopt?

Hartelijk dank voor uw reacties!

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.722

Re: Het kristalwatergehalte in soda

Ja, dat klopt. Bij pH =5 dus rond pH = 4,8 is er nog ongeveer 0,01 % van het zuur over.

Je krijgt daardoor een onnauwkeurigheid van 0,01 % bij de titratie die kleiner is dan de onnauwkeurigheid van bv de molariteit van de gegeven zwavelzuuroplossing (0,05 M ) en is daardoor toegestaan.

Reageer