[chemie] Titratie en kristalwatergehaltebepaling

Logicore

Beste iedereen,

Ik moet samen met een klasgenoot een practicum maken voor scheikunde. We moesten door middel van titratie het kristalwatergehalte in vast oxaalzuur bepalen.

Kort het probleem:

We hebben 0.63g oxaalzuur opgelost in 100mL (demi)water. Daarna hebben we elke proefuitvoering 10mL gepipetteerd en natronloog (0.1038M) getitreerd. We hadden als indicator fenolftalëine (omslagtraject in pH: 8,2 10,0). We komen er dan op uit dat er minder oxaalzuur is opgelost, dan als je de 0.63g oxaalzuur neemt in mol. Als je het verschil neemt van die twee waardes, zou je uit moeten komen op het gewicht water. Dat kun je dan omrekenen naar mol en zo kun je de verhouding oxaalzuur - water bepalen.

Ten eerste, klopt deze gedachtengang?

Ten tweede, als we het zo doen komen we erop uit dat de verhouding oxaalzuur-water ongeveer 1,5:1 is. Dat lijkt ons vreemd. Dit is wat we tot nu toe hebben:

"ons verslag" schreef:Optredende reacties

H₂C₂O₄ -> C₂O₄^2- + 2H₃O⁺

NaOH -> Na⁺ + OH^-

-Hieruit volgt dat er om 1 mol Oxaalzuur pH-neutraal te maken, 2 mol natronloog nodig is.

OH^- + H₃O⁺ -> 2H₂O

- De optredende zuur-base reactie.

molaire massa's:

oxaalzuur = 90,036 g/mol

water = 18,016 g/mol

We moeten rekening houden met het feit dat het omslagtraject van fenolftaleïne eindigt bij pH = 10, dus bij pOH = 4. Daarom kunnen we er niet zomaar van uit gaan dat er ook 1,238334×10^-3 mol H₃O⁺ ionen hebben gereageerd.

Om de hoeveelheid OH^- te berekenen die nodig is om 21,93mL (de totale hoeveelheid) pH-neutrale vloeistof een pOH van 4 te geven, hebben we de volgende berekening uitgevoerd:

[OH-] = 10^-4 = 1×10^-4 mol/L; In 21,93 mL water was dus 2,193×10^-6 mol OH^- aanwezig.

Die hoeveelheid heeft niet gereageerd met de H₃O⁺ ionen. Er heeft dus 1,238334×10^-3 - 2,193×10^-6 = 1,236141×10^-3 mol H₃O⁺ wél gereageerd. Deze H₃O⁺ ionen zijn afkomstig van de helft de hoeveelheid oxaalzuur: In 10 mL water was 1,2383182×10^-3/2 = 6,180705×10^-4 mol oxaalzuur aanwezig. In 100mL was dat dus 6,180705×10^-4 ×10 = 6,180705×10^-3 mol. Dit is tegelijk ook de totale hoeveelheid opgelost oxaalzuur. 6,180705×10^-3 mol oxaalzuur is 6,180705×10^-3 × 90,036 = 0,5564859554 gram. We hadden oorspronkelijk 0,63 gram afgewogen, dus het is verschil water: 0,63-0,5564859554=0,07351404446 gram water. Dat is dus 0,07351404446/18,016=0,0040804865 mol water.

Vergelijken:

0,006191591 mol oxaalzuur tegen 0,0040804865 mol water; 1,5:1

We weten dat verzadigd oxaalzuur de volgende formule heeft: H₂C₂O₄.2H₂O. Nu hadden we het begrepen als we op 1:1 waren uitgekomen, of 1:1,5...

Kan iemand ons vertellen wat we fout doen?

Logicore

Excuus, ik ben nog een stuk vergeten uit ons verslag te posten.

"uit ons verslag" schreef:We gebruiken voor dit voorbeeld de waarde 11,93mL natronloog die nodig was om de hoeveelheid oxaalzuur die in 10mL water zat te neutraliseren.

0,1038M natronloog betekent 0,1038mol NaOH in 1 liter water, dus 11,93×10^-3×0,1038=1,238×10^-3 mol NaOH in 11,93mL water. Omdat de ionen Na⁺ en OH^-in de verhouding 1:1 voorkomen, was er dus ook 1,238×10^-3 mol OH- aanwezig.

Dit stuk moet tussen de startgegevens en die lap tekst in (in het stuk verslag).

Jan van de Velde

Behalve ontzettend rommelige verslaggeving doe je m.i. niks fout. Ik zie alleen niet waar nou je probleem zit. maximaal met kristalwater voorzien oxaalzuur heeft een molaire verhouding oxaalzuur-water van 1:2 . Jij vindt 1:1,5 of zelfs 1:1 nog best, maar bij 1,5:1 (≈1:0,7 ,alleen maar droger dus) ga je diepe vraagtekens zetten.

Waarom?

Logicore

Hartelijk bedankt voor uw snelle antwoord!

Prettig om te weten dat er wat betreft het rekenen niets fout is. Ik zal nog kijken of ik de verslaggeving wat kan veranderen zodat het minder rommelig is.

We hebben er inderdaad niet over nagedacht dat de verhouding ook gewoon zo kan kloppen.

Mogen we het antwoord dan zo in ons verslag zetten? (Omdat we niet zo goed weten wat we ons voor moeten stellen van minder watermoleculen dan 1 per zoutverbinding)

De verhouding is 1,5:1 of 3:2; dus per 3 moleculen oxaalzuur, zijn er 2 gehydrateerd met 1 watermolecuul.

Jan van de Velde

Wat commentaar op je rommelige verslaglegging: Met het kopiëren kwamen de super en subscriptjes niet mee, en het hele uit de knoop trekken van dit rommeltje heeft me al genoeg tijd gekost dus die moeite heb ik niet meer gedaan met uw welnemen.

Optredende reacties

H2C2O4 -> C2O42- + 2H3O+

NaOH -> Na+ + OH-

-Hieruit volgt dat er om 1 mol Oxaalzuur pH-neutraal te maken, 2 mol natronloog nodig is.

Kun je hier niet beter gewoon de totale vergelijking onder plakken, dat maakt duidelijk waar je bovenstaande uit concludeert?. En dan kun je het volgende daar gelijk in verwerken. Dat zuur-basereactietje kennen we wel en anders lezen we dit niet want dan snappen we er toch de ballen van.

OH- + H3O+ -> 2H2O

- De optredende zuur-base reactie.

molaire massa's:

oxaalzuur = 90,036 g/mol

water = 18,016 g/mol

We gebruiken voor dit voorbeeld de waarde 11,93mL natronloog die nodig was om de hoeveelheid oxaalzuur die in 10 mL water zat te neutraliseren.

In 100 mL water losten we 0,63 g oxaalzuur met een onbekend gehalte aan kristalwater op.

10 mL van deze oplossing titreerden we met 11,93 mL 0,1038 M NaOH. (je vergat dat van die 100 mL erbij te vertellenm, dat moet je lezer concluderen verderop in het verhaal, waar out of the blue een hoeveelheid van 100 mL verschijnt..zoiets bedoel ik met rommelig rapporteren. Vertel in het vervolg stap voor stap precies wát je doet. ...)

0,1038M natronloog betekent 0,1038mol NaOH in 1 liter water, dus 11,93×10-3×0,1038=1,238×10-3 mol NaOH in 11,93mL water. Omdat de ionen Na+ en OH- in de verhouding 1:1 voorkomen, was er dus ook 1,238×10-3 mol OH- aanwezig.1 mol NaOH komt overeen met 1 mol OH-, we hebben dus 1,238×10-3 mol OH- toegevoegd aan de oxaalzuuroplossing.

We moeten rekening houden met het feit dat het omslagtraject van fenolftaleïne eindigt bij pH = 10, dus bij pOH = 4.

Daarom kunnen we er niet zomaar van uit gaan dat er ook 1,238334×10-3 mol H3O+ ionen hebben gereageerd.We hebben dus iets meer NaOH toegevoegd dan nodig was voor neutralisatie van het oxaalzuur.

Om de hoeveelheid OH- te berekenen die nodig is om 21,93mL (de totale hoeveelheid vloeistof) pH-neutrale vloeistofvan pOH 7 naar een pOH van 4 te brengen, hebben we de volgende berekening uitgevoerd:

[OH-] = 10-4 = 1×10-4 mol/L; In de uiteindelijke 21,93 mL water vloeistof was dus nog 2,193×10-6 mol OH- aanwezig.

Die hoeveelheid heeft niet gereageerd met de H3O+ ionen.

Er heeft dus 1,238334×10-3 - 2,193×10-6 = 1,236141×10-3 mol H3O+ wél gereageerd.

dit betekent dat 1,238334×10-3 - 2,193×10-6 = 1,236141×10-3 mol gebruikt is voor neutralisatie van oxaalzuur.

Deze H3O+ ionen zijn afkomstig van de helft de hoeveelheid oxaalzuur:

Dat is wel héél krom gesteld.

Omdat oxaalzuur een 2-waardig zuur is, zijn 2 mol OH- - ionen nodig voor de neutralisatie van 1 mol oxaalzuur. Er was in 10 mL water oxaalzuur-oplossing dus 1,2383182×10-3/2 = 6,180705×10-4 mol oxaalzuur aanwezig.

In 100mL was dat dus 6,180705×10-4 ×10 = 6,180705×10-3 mol.

(dat kostte me aardig wat denkwerk, zie eerder)

Dit is tegelijk ook de totale hoeveelheid opgelost oxaalzuur.overbodige informatie inmiddels

6,180705×10-3 mol oxaalzuur is 6,180705×10-3 × 90,036 = 0,5564859554 gram.

We hadden oorspronkelijk 0,63 gram afgewogen, dus het is verschil water: 0,63-0,5564859554=0,07351404446 gram water.

Dat is dus 0,07351404446/18,016=0,0040804865 mol water.

Vergelijken:

0,006191591 mol oxaalzuur tegen 0,0040804865 mol water;

De molverhouding oxaalzuur : kristalwater in de 0,63 g monster is 1,5:1 oftewel 3:2;

dus per 3 moleculen oxaalzuur, zijn er 2 gehydrateerd met 1 watermolecuul.

(niet noodzakelijk, er zullen zich in het monster ook best nog dubbel gehydrateerde oxaalzuurmoleculen hebben bevonden. Hier kuj je het het best maar gewoon bij de gevonden verhouding laten denk ik, maar ik ben geen scheikundedocent en kan het mis hebben. )

Logicore

Ik ben de afgelopen dagen weggeweest, daarom antwoord ik nu pas... Ik wil u heel erg bedanken voor uw hulp! We hebben uw tips en verbeteringem in ons verslag verwerkt. Ik denk dat we nu een goed cijfer kunnen halen.

Het heeft u veel tijd gekost en daar willen we u hartelijk voor bedanken!

Fadadux

Nu hadden wij op school ook een vergelijkbare proef met oxaalzuur.

Hoe kan je weten welke signifiantie je hebt? Hoeveel cijfers achter de komma je op moet schrijven?

Het is iets met uiterste waarden, maar heb geen idee hoe en wat

Marko

Ga uit van de gegevens die je het minst nauwkeurig weet. In de hiervoor genoemde opdracht staat bijvoorbeeld dat er 0,63 g oxaalzuur is afgewogen. Aangezien dat in 2 cijfers bekend is, moet het antwoord ook in 2 cijfers nauwkeurig gegeven worden.

Daarbij is het niet belangrijk hoeveel cijfers er achter de komma staan, maar hoeveel cijfers er totaal zijn. Zo heeft 1,5 hetzelfde aantal significante cijfers als 15 en als 0,0000015, namelijk 2, maar niet hetzelfde als 150000 - want dat zijn 6 significante cijfers.

Met andere woorden: Nullen aan het begin van het getal tellen niet mee, die aan het einde wel!

Fadadux

Oke dankjewel

ik hoop dat dat is wat de leraar bedoelt

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[chemie] Titratie en kristalwatergehaltebepaling

[chemie] Titratie en kristalwatergehaltebepaling

Re: [chemie] Titratie en kristalwatergehaltebepaling

Re: [chemie] Titratie en kristalwatergehaltebepaling

Re: [chemie] Titratie en kristalwatergehaltebepaling

Re: [chemie] Titratie en kristalwatergehaltebepaling

Re: [chemie] Titratie en kristalwatergehaltebepaling

Re: [chemie] Titratie en kristalwatergehaltebepaling

Re: [chemie] Titratie en kristalwatergehaltebepaling

Re: [chemie] Titratie en kristalwatergehaltebepaling