scheikunde, wie wil mij helpen:)

hoi hoi lieve mensen,

we hebben op school een gasvolumemeting gedaan, om het calciumcarbonaatgehalte van wit krijt te bepalen, maar nu moet ik dit berekenen en ik weet even niet hoe ik verder moet, wie kan mij helpen,

dit zijn mijn gegevens: (er werd dus een beetje krijt, 0.95 gram, in een erlenmeyer met 50 ml 1M HCl oplossing gedaan en toen gemeten hoeveel CO2 er ontstond, dat was namelijk 103,5mL
en voor het molvolume van het gas geldt 24 maal 10^-3 m^3....
(wat betekent dat molvolume eigenlijk dat er 0,024 mol per m^3 zit?)

maar hoe kun je nou het calciumcarbonaatgehalte van het krijt bepalen?

(ow en weet iemand toevallig wat een nadeel is van deze bepaling d.m.v gas het gehalte van het krijt berekenen?)

liefs

[ILUsion]

Ik hoop dat je ook een reactievergelijking gekregen hebt (anders moet je die opzoeken).

Wat je moet doen is uit die reactievergelijking halen hoe veel mol HCl reageert met x mol CaCO3 (calciumcarbonaat) en y mol CO2 vormt. Je weet dat er 103,5 ml CO2 gevormd is, dat kan je via dat andere gegeven omzetten naar een hoeveelheid CO2 in mol. Uit de reactievergelijking heb je dan dat die y mol CO2 gevormd is uit z mol HCl en x mol CaCO3, dus weet je hoeveel mol CaCO3 ingezet geweest is bij de reactie. Je hebt daarmee de (mol)hoeveelheid CaCO3 in het gehele krijtje. Die molhoeveelheid kan je omzetten naar een massahoeveelheid door die molhoeveelheid te delen door de molaire massa van CaCO3 (M(Ca) + M(C) + 3 M(O), met M de molaire massa van die respectievelijke elementen)). Daarmee heb je dus de massahoeveelheid CaCO3 in je krijt :-). Dit alles natuurlijk met het idee dat de reactie als aflopend beschouwd mag worden (en dat mag je aannemen omdat er CO2 ontsnapt, dus kan er geen evenwicht plaatshebben).

Ik hoop dat je dit allemaal een beetje begrijpt. Niet echt zo'n moeilijk vraagstuk als je de reactievergelijking gekregen hebt.

En nadeel van deze bepaling, op het eerste gezicht lijkt het wel een vrij goede benadering, maar je moet dat gas toch ergens opvangen (balonnetje of iets dergelijks), dus ondervindt dat gas een soort tegendruk bij het ontsnappen zodat de reactie bijna aflopend zou kunnen zijn, dus dat doordat het gas niet echt kan ontsnappen er een klein beetje CaCO3 niet wegreageert en je dus slechts een benadering krijgt). Anders, het is gewoon niet handig om gassen te gaan meten, omdat ze vluchtig zijn natuurlijk; het is makkelijker de concentratie van een oplossing te bepalen door titratie bijvoorbeeld.

[SCS]

Stel de reactievergelijking op tussen CaCO₃ en HCl. Je weet dan hoeveel mol er reageert en je weet dus in welke verhouding er CO₃^2- wordt omgezet in CO₂.

Reken het aantal mL CO₂ om naar mol. Aan de hand van de molverhouding die je hierboven hebt gevonden, weet je dan ook hoeveel CO₃^2- er aanwezig was.

Die 24*10^-3 mol/m³ betekent dat er in 1 m³ gas 24*10^-3 mol gaat.

ik heb dit, maar hoe moet ik nou verder?

50 mL 1 M HCl-oplossing en 0.95 gram krijt (CaCO3) en dus 103.5 mL van het ontstane gas CO2.

CaCO3 en HCl, dat krijtje ging in een overmaat HCl, dus veel H^+ dus toen gingen CO3^2- en H^+ reageren:

reacties:

(dit zijn aflopende reacties toch?)
H3O^+(aq) + CO3^2-(aq) --> H2O(l) + HCO3^- (aq)
HCO3^- (aq) + H3O^+ (aq) --> H2CO3(aq)
en die H2CO3 valt dus dan uiteen in CO2 en H2O

omdat er 103.5mL CO2 ontstond, heb ik dit eerst naar liters omgerekend, dus 0.1035L CO2 vervolgens gedeeld door de Vm (24 maal 10^-3) en daar kwam 4.125 mol CO2 uit, (de molecuulmassa van CaCO3 is 100,09 g(g of u?) maar hoe zie je nou aan die reactievergelijkingen hoeveel massapercentage CaCO3 er in het krijt (wat je in de HCl hebt gedaan) zit?

misschien moet ik die reactievergelijkingen wat anders opschrijven? maar wat ik hier boven heb gedaan klopt dat? en hoe kom ik aan het massapercentage, dankjewel alvast!

[ILUsion]

sara bloemetje schreef op 19-12-2006 @ 11:46 :
ik heb dit, maar hoe moet ik nou verder?

50 mL 1 M HCl-oplossing en 0.95 gram krijt (CaCO3) en dus 103.5 mL van het ontstane gas CO2.

CaCO3 en HCl, dat krijtje ging in een overmaat HCl, dus veel H^+ dus toen gingen CO3^2- en H^+ reageren:

reacties:

(dit zijn aflopende reacties toch?)
H3O^+(aq) + CO3^2-(aq) --> H2O(l) + HCO3^- (aq)
HCO3^- (aq) + H3O^+ (aq) --> H2CO3(aq)
en die H2CO3 valt dus dan uiteen in CO2 en H2O

omdat er 103.5mL CO2 ontstond, heb ik dit eerst naar liters omgerekend, dus 0.1035L CO2 vervolgens gedeeld door de Vm (24 maal 10^-3) en daar kwam 4.125 mol CO2 uit, (de molecuulmassa van CaCO3 is 100,09 g(g of u?) maar hoe zie je nou aan die reactievergelijkingen hoeveel massapercentage CaCO3 er in het krijt (wat je in de HCl hebt gedaan) zit?

misschien moet ik die reactievergelijkingen wat anders opschrijven? maar wat ik hier boven heb gedaan klopt dat? en hoe kom ik aan het massapercentage, dankjewel alvast!

Die laatste reactiestap is aflopend als alle CO2 kan ontsnappen (want dat zou het evenwicht naar rechts trekken), dus die reactie trekt die andere reactie ook naar rechts zodat ze alledrie als aflopend beschouwd mogen worden (die laatste zal H2CO3 opgebruiken, zodat in de tweede er meer H2CO3 gevormd kan worden, zodat er meer HCO3- wegreageert in die reactie zodat in die eerste reactie ook meer HCO3- gevormd moet worden). (over het algemeen: als je een reactiemechanisme hebt waarin 1 reactie aflopend is, worden in ieder geval de voorgaande stappen aflopend, de stappen daarachter vaak ook (maar dat hoeft niet per se zo te zijn).

Een molecuulmassa moet je uitdrukken in u (molecuulmassa is de massa van 1 molecule, moest die in g uitgedrukt worden, zou je wel een heel zware molecule hebben). De molaire massa daarentegen heeft dezelfde waarde maar in g (per mol). Je hebt echter nog de laatste vergelijking nodig, die zal iets in de vorm zijn:
a H2CO3 + ... --> b CO2 + ...

Daaruit kan je afleiden dat om b mol CO2 te vormen er a mol H2CO3 nodig is. Om dus 4.12 mol CO2 te vormen heb je dus a/b 4.12 mol H2CO3 nodig, die uit reactie 2 moet komen, dit wordt uit evenveel (a/b 4.12) mol HCO3- gevormd, wat weer uit evenveel mol CO3(2-)gevormd is (reactie 1), dus heb je de molhoeveelheid ingezet CO3(2-). Dit ontstaat eveneens uit evenveel mol CaCO3, dus, dus als je van die hoeveelheid CaCO3 de massa berekent kun je het massapercentage berekenen (vermits je de massa van het krijt hebt, en de massa van het CaCO3).

maar die 50 mL 1 M HCl die raakt dus niet op?! maar mag je dan met deze gegevens rekenen?

ik snap dit stukje niet, want H2CO3 valt toch gewoon uiteen, daar komt toch niks bij en hoezo precies a/b?

a H2CO3 + ... --> b CO2 + ...

Daaruit kan je afleiden dat om b mol CO2 te vormen er a mol H2CO3 nodig is. Om dus 4.12 mol CO2 te vormen heb je dus a/b 4.12 mol H2CO3 nodig, die uit reactie 2 moet komen, dit wordt uit evenveel (a/b 4.12) mol HCO3- gevormd, wat weer uit evenveel mol CO3(2-)gevormd is (reactie 1), dus heb je de molhoeveelheid ingezet CO3(2-). Dit ontstaat eveneens uit evenveel mol CaCO3, dus, dus als je van die hoeveelheid CaCO3 de massa berekent kun je het massapercentage berekenen (vermits je de massa van het krijt hebt, en de massa van het CaCO3).

[ILUsion]

sara bloemetje schreef op 19-12-2006 @ 16:25 :
maar die 50 mL 1 M HCl die raakt dus niet op?! maar mag je dan met deze gegevens rekenen?

In principe niet, het zou kunnen van wel, maar normaalgezien zijn de vraagstukken wel gemaakt zodat er een overmaat is (als je een molhoeveelheid groter dan 0.05 mol HCl nodig hebt, dan geraakt die HCl wel op).

en die a en b zijn de stoichiometrische coëfficiënten (ik wist zo direct niet in welk soort reactie het zou plaatshebben, daarom ook dat ik a en b zette plus ... (omdat er misschien nog wat extra's nodig was of gevormd zou worden).

En a/b als in de breuk a/b; maar best beredeneer je dat zelf:

stel om a mol stof B te vormen heb je a mol stof A nodig
dan om 1 mol stof B te vormen heb je a/b mol stof A nodig
dan om c mol stof B te vormen heb je c a/b mol stof A nodig. (gewoon een regeltje van drie, zal je in de klas ook al wel toegepast hebben).

Sorry dat ik het zo theoretisch zonder enige getalwaarde uitwerk, maar ik zou de reacties niet direct weten en ik heb niet veel zin om ze op te zoeken.