Vast met PO scheikunde

[IvdSangen]

Ik ben bezig met een praktische opdracht voor scheikunde, waarbij ik het ammoniakgehalte in ammoniumsulfaat moet bepalen. Dit moet ik doen door middel van een indirecte titratie. De genomen stappen zijn als volgt:

- Weeg ca. 400 mg ammoniumsulfaat nauwkeurig af.

- Breng het over in een bekerglas van 100 mL en los het op in ca. 40 mL water.

- Breng de oplossing over in een maatkolf van 100 mL, vul aan en homogeniseer.

- Pipetteer 25,00 mL van deze oplossing in een erlenmeyer van 300 mL.

- Voeg 25 mL 0,099 M natriumhydroxide-oplossing toe (25,00 mL)

rv: NH4+(aq) + OH-(aq) --> NH3(aq) + H2O(l) (overmaat OH-)

- Verdun met water tot ca. 100 mL en kook tot alle ammoniak uit de oplossing verdreven is.

- Voeg ca. 25 mL 0,0500 M zwavelzuur-oplossing nauwkeurig toe uit een buret (24,91 mL)

Als eerste reageert het zwavelzuur met de hydroxide die in overmaat aanwezig is. Daarna reageert het volgens mij nog met SO4 2- in een evenwichtsreactie. Het zwavelzuur is echter nog steeds in overmaat.

- De overmaat zwavelzuur wordt nu getitreerd met NaOH 0,099 M en hierbij kom ik uit op 3,19 mL.

Hoe kan ik nou de overmaat hydroxide bij de eerste rv bepalen? Aangezien je twee onbekendes hebt: de overmaat en de hoeveelheid zwavelzuur die met SO4 2- reageert.

[sdekivit]

je doet het als volgt:

je wilt bepalen hoeveel zwavelzuur er in zit. Dit ga je titreren met natronloog. Het aantal mol zwavelzuur dat er dan in zat is gelijk aan de helft van het aantal mol zwavelzuur dat er in zat, want 1 mol zwavelzuur levert 2 mol H+

als je deze hoeveelheid weet en je weet dus ook hoeveel zwavelzuur je intotaal erbij hebt gedaan, dan weet je dus ook hoeveel zwavelzuur er in de oplossing heeft gereageerd met de hydroxide die je erin hebt gedaan.

dan weet je dus ook hoeveel ammonium er in de oplossing zat. Dit is, zoals je jou proef hierboven hebt geschreven een bepaling van de hoeveelheid ammoniumionen en niet de hoeveelheid ammoniak houdt trouwens wel rekenening met de verdunningen

[IvdSangen]

H₂SO₄ --> HSO₄^- + H⁺

HSO₄^- <--> SO₄^2- + H+

Dit laatste is een evenwichtsreactie. 1 mol zwavelzuur levert dus niet 2 mol H⁺. Dit is nog steeds te berekenen. Het probleem is nou alleen dat ik niet weet hoeveel zwavelzuur met OH^- reageert en hoeveel er reageert met SO₄^2- dat nog in de oplossing zit toen ik het ammoniumsulfaat oplostte.

[blablalou]

hallo I..n,

Doe gewoon wat s..t zegt....

Je maakt het veel te ingewikkeld!

stel je had 5 mmol OH^- over; je voegt 4 mmol H2SO4 toe

Dan is er voor de OH^- waarmee je gaat titreren 8 - 5 =3 mmol H^+ over...

Het maakt voor de OH^- niets uit waar die H^+ zich verstopt:
bij de H2O als H3O^+ of bij De SO4^2- als HSO4^-...
Het is immers een sterke base.

[JaJ]

wat leuk dat iedereen titratie proefwerk heeft deze weken.
(ik had een 8 )

[IvdSangen]

Dat is al aardig nuttige informatie blablalou. Nu vraag ik me af of 1 mol H₂SO₄ 2 mol H⁺ levert, want volgens mij moet dat minder zijn, aangezien H₂SO₄ een sterk zuur is dat H⁺-ionen levert. Er blijft dan HSO₄^- over wat een zwak zuur is. Er worden dus niet 2 mol H⁺ gevormd maar tussen 1 en 2 mol in of zie ik het verkeerd?

Edit: Volgens zie ik het al. Tijdens de titratie wordt zo lang OH- toegevoegd totdat alle zuur weg is. De reactie wordt dus gewoon naar rechts getrokken.

[IvdSangen]

Volgens mij is de bereking zoals ik hem nu heb correct. Misschien dat iemand er fouten in ontdekt.

Om ammoniak-gehalte in ammoniumsulfaat te bepalen stellen we eerst een reactievergelijkingsstelsel op:

1. (NH4)2SO4(s) --> 2NH4+(aq) + SO42-(aq)
2. NH4+(aq) + OH-(aq) --> NH3(aq) + H2O(l)
3. H3O+(aq) + OH-(aq) --> H2O(l)
4. OH-(aq) + H3O+(aq) --> H2O(l)

We bepalen eerst de hoeveelheid ammoniak met de resultaten van titratie 1:

We rekenen het volume van de titrator om in hoeveelheid stof met behulp van de molariteit van de oplossing:

0,00319 L * 0,099 M = 3,2 * 10-4 mol natriumhydroxide

Deze hoeveelheid natriumhydroxide komt overeen met de hoeveelheid hydroxide uit reactievergelijking 4 die nodig was om de oplossing te neutraliseren. Er waren dus ook 3,2 * 10-4 mol oxoniumionen nodig om de overmaat hydroxide te neutraliseren. We berekenen nu eerst hoeveel mol oxoniumionen oorspronkelijk zijn toegevoegd:

H2SO4(?) --> 2H+(aq) + SO42-(aq)

Ieder mol zwavelzuur levert dus 2 mol oxoniumionen.

0,02491 L * 0,0500 M * 2 = 2,49 * 10-3 mol oxoniumionen

We kunnen nu berekenen hoeveel van deze ionen met de overmaat hydroxide gereageerd hebben. Dat is de totale hoeveelheid ionen min de ionen die tijdens de titratie met hydroxide gereageerd hebben:

(2,49 * 10-3) – (3,2 * 10-4) = 2,2 * 10-3 mol

Deze hoeveelheid komt overeen met het aantal mol ammoniak dat gevormd werd bij reactievergelijking 2.

[sdekivit]

gebruik voor zuur-base titraties de volgende formule --> is altijd goed:

(V x M x a)zuur = ( V x M x a)base

--> aangezien zwavelzuur een tweewaardig zuur is, is a voor zwavelzuur 2.

--> je moet dus het aantal mol van de base delen door 2 om het aantal mol zwavelzuur te berekenen

(dit is een algemene formule die echter niet in de scheikundeboeken van nu staat d8 ik)

[mathfreak]

sdekivit schreef op 17-04-2004 @ 14:32 :
gebruik voor zuur-base titraties de volgende formule --> is altijd goed:

(V x M x a)zuur = ( V x M x a)base

--> aangezien zwavelzuur een tweewaardig zuur is, is a voor zwavelzuur 2.

--> je moet dus het aantal mol van de base delen door 2 om het aantal mol zwavelzuur te berekenen

(dit is een algemene formule die echter niet in de scheikundeboeken van nu staat d8 ik)

Dat klopt. Het getal a wat jij noemt staat bekend als de normaliteit. Toen ik in 1984 h.a.v.o.-examen deed maakte dit begrip nog deel uit van de scheikundestof voor h.a.v.o. en v.w.o., maar omdat de normaliteit (symbool n) niet tot het SI behoort mag deze eenheid niet meer worden gebruikt.

[sdekivit]

vind het raar dat de normaliteit niet meer mag worden gebruikt --> chemici rekenen meestal nog met de normaliteiten

en is nog een stuk makkelijker ook

[blablalou]

hallo m..k & s..t

Er worden zaakjes verwarseld....

1. normaliteit 1:
Neem zoveel mol/L dat het zuur(de base) gelijkwaardig is aan 1 mol H^+ (OH^-)

zo wordt bijv. 0.1 n H2SO4 dan 0.05 M H2SO4
en de a hier 2 is niet meer interessant.


2. s..t's formule VxMxa is niets anders als het berekenen van de hoeveelheid H^+ (OH^-) in mmol

bijv. 5 ml 0.05 M H2SO4 => 5 x 0.05 x 2 = 0.5 mmol H^+

[sdekivit]

blablalou schreef op 17-04-2004 @ 19:43 :
hallo m..k & s..t

Er worden zaakjes verwarseld....

1. normaliteit 1:
Neem zoveel mol/L dat het zuur(de base) gelijkwaardig is aan 1 mol H^+ (OH^-)

zo wordt bijv. 0.1 n H2SO4 dan 0.05 M H2SO4
en de a hier 2 is niet meer interessant.


2. s..t's formule VxMxa is niets anders als het berekenen van de hoeveelheid H^+ (OH^-) in mmol

bijv. 5 ml 0.05 M H2SO4 => 5 x 0.05 x 2 = 0.5 mmol H^+

klopt ook daar is de formule op gebaseerd he ......

het is alleen een stuk minder rekenwerk en stuk minder kans op fouten met de verhoudingen en verkeerde eenheden, want de eenheid van volume mag je zodanig kiezen als ze aan beide kanten maar gelijk zijn --> je hoeft perse om te rekenen naar liters

[mathfreak]

blablalou schreef op 17-04-2004 @ 19:43 :
Er worden zaakjes verwarseld....

Waar heb jij in vredesnaam Nederlands geleerd? "Verwarselen" is namelijk een contaminatie van verwarren en verwisselen.

[Roos]

Offtopic:

mathfreak schreef op 18-04-2004 @ 12:54 :
Waar heb jij in vredesnaam Nederlands geleerd? "Verwarselen" is namelijk een contaminatie van verwarren en verwisselen.

Het lijkt me dat -ie dat expres deed

[blablalou]

hallo roos,

lijkt? Ik weet wel zeker...