26 svar

2162 visningar

Ynnejj behöver inte mer hjälp

titrerkurvor & koncentration

Laboration med titrerkurvor

Försök 1:
NaOH tillsätts i en byrett & 20 ml HCl tillsätts i en bägare som ställs på en magnetomrörare och det tillsätts även en magnetloppa och en pH-elektrod i bägaren. Titrering startas. 1 ml NaOH tillsätts i taget, pH-värde och temperatur läses av. Detta pågår fram till 30 ml och sedan tillsätts det 20 ml på en gång så totalt är det 50 ml.
Jag ska beräkna syrans koncentration med tre värdesiffror och jag tar mig inte vidare på den punkten riktigt.

Jag har kommit fram till Reaktionsformeln:
NaOH (aq) + HCl (aq) --> NaCl (aq) + H2O (l)

Och jag har räknat ut att ekvivalenspunkten är pH = 7 vid 17 ml NaOH

NaOH:
V= 5,0 * 10^-2 dm3

HCl:
V = 20 ml = 2,0 * 10^-2 dm3

Denna information har jag också fått:
NaOH – 0,100 mol/dm3
HCl – 0,1 mol/dm3
HAc – 0,1 mol/dm3

Du vet alltså att det finns lika nånga mol hydroxidjoner i 17 ml NaOH som det finns oxoniumjoner i 20 ml HCl. Du vet också att koncentrationen av NaOH är 0,100 mol/dm3. Resten av informationen är bara till för att förvirra dig (i det här skedet, det kan hända att du har nytta av den senare).

Hänger inte riktigt med på hur du ser att det finns lika många mol hydroxidjoner i 17 ml NaOH som det finns oxoniumjoner i 20 ml HCl

Men isf är det n(NaOH) = n(HCl)

n = c * V
n = 0,100 * (2,0 * 10^-2) = 0,002 mol = 2,0 * 10^-3 mol
(antog att det var volymen för HCl jag skulle ta)

alltså i ekvivalenspunkten är substansmängden för HCl och NaOH: 2,0 * 10^-3 mol

Ekvivalenspunkten är när man har tillsatt lika många mol av båda ämnena (om koefficienterna i reaktionsformeln är 1, som i det här fallet). Då är $n_{N a O H} = n_{H C l}$ . Då är volymen av natriumhydroxid 17 ml och volymen av saltsyra 20 ml. Koncentrationen av NaOH är 0,100 mol/dm3, vilken är koncentrationen av saltsyra? Det man frågar om är koncentrationen av saltsyra från början, inte i ekvivalensblandningen. Den enda formel du behöver än c=n/v.

$17 m l = 0, 01700 d m^{3} n_{N a O H} = 0, 100 m o l / d m^{3} * 0, 01700 d m^{3} = 0, 0017 m o l n_{H C l} = 0, 0017 m o l 20 m l = 0, 02000 d m^{3} c = n / V c_{H C l} = 0, 0017 m o l / 0, 02000 d m^{3} = 0, 085 m o l / d m^{3} A l l t s å k o n c e n t r a t i o n e n a v d e n s a l t s y r a ä r 0, 085 m o l / d m^{3}$

Är detta rätt ? Isf var det inte så krångligt som jag trodde till en början.

Ja, precis så skall det vara! Du kan också se att du behövde lite större volym av syran än av basen för att det skulle bli ekvivalent, alltså måste basen vara lite starkare.

Man har inte hittat på någonting i kemi (eller i matte eller fysik) bara för att göra det krångligt. Ibland kan det vara krångligt ändå, men det finns alltid en logik bakom som går att förstå.

NaOH – 0,100 mol/dm3
HCl – 0,1 mol/dm3
HAc – 0,1 mol/dm3 (försök nr 2)

Varför fick jag informationen av HCl och Hac koncentrationer?
Är förvirrande att jag får deras koncentrationer men samtidigt ska jag räkna ut deras koncentrationer? ;s

& jag har mätt 30st pH-värden & dess temperaturer för varje försök, förstår inte riktigt vad jag ska ha detta till.
pH-värdet jo för att hitta ekvivalenspunkten, men känns som om det var ett kort resultat på en så pass lång laboration

Man brukar ofta få veta en ungefärlig koncentration för det ämne man skall bestämma - det är ju bra att veta om koncentrationen är 0,1 eller 1 när man skall välja hur stark titratorlösning man skall använda.

Skall ni inte göra samma sak med ättiksyra också, så att ni kan jämföra hur titrerkurvan ser ut både för en stark och en svag syra? Man kan använda titrerkurvan för ättiksyra dels för att bestämma koncentrationen av ättiksyran (man ser hur mycket NaOH man har tillsatt när pH-värdet gör ett hopp) och dels för att bestämma pKa för ättiksyra (man läser av pH-värdet i den punkt där man har tillsatt exakt hälften så mycket NaOH som vid ekvivalenspunkten).

okeej :)

ah jag har gjort samma sak med ättiksyra.

Står lite halv luddigt men står bland annat "Du kan hämta flera andra värden ur grafen och använda
värdena för beräkningar. Ledtrådar till fler beräkningar som du kan göra och hur de ska utföras
kan du finna i din lärobok." så ska prova mig på att bestämma pKa också som du sa. :)

$K_{a} = [H_{3} O^{+}] * [A c^{-}] / [H A c] N ä r m a n t i l l s a t t v o l y m e n N a O H, h a r h ä l f t e n a v a l l t H A c ö v e r f ö r t s t i l l A c -, d v s [H A c] = [A c^{-}] s o m g e r [A c^{-}] / [H A c] = 1 K_{a} = [H_{3} O^{+}] v e t i n t e r i k t i g t v a d j a g s k a g ö r a m e d a t t j a g v e t a t t K_{a} = [H_{3} O^{+}] .$

Jag skulle skriva Reaktionsformeln för neutralisationen av ättiksyra och NaOH såhär:
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) --> NaCH3COO (aq) + H2O (l)

men jag såg en som skrev såhär:
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) --> CH3COONa (aq) + H2O (l)

Är CH3COONa det rätta?
Förstår inte riktigt varför Na skrivs i slutet och inte i början..

Jag skulle skriva det som $H A c + O H^{-} \Leftrightarrow A c^{-} + H_{2} O$ (det är ganska vanligt att använda den förkortningen för acetatjonen).

Anledningen till att man skriver $C H_{3} C O O N a$ är att man skriver Na på samma ställe som man hade H i $C H_{3} C O O H$ .

För att ta fram pKa-värdet för ättiksyra behöver du titrerkurvan. Läs av volymen NaOH vid ekvivalenspunkten. Dela den volymen med 2. Läs av pH vid halvvolymen. Där har du pKa.

$H A c + O H^{-} \Leftrightarrow A c^{-} + H_{2} O$

aha är det jämvikt i ekvivalenspunkten?
Men då känns det som om kurvan inte kommer att plana ut sen (vilket den gör) eftersom är det jämvikt så ger det ju förskjutningar för att motverka förändringar.

https://www.naturvetenskap.org/kemi/gymnasiekemi/analytisk-kemi/titrering/titrering-av-svaga-syror-baser/
enligt den sidan så skulle jag tolka

Neutralisationen: CH3COOH (aq) + NaOH (aq) --> CH3COONa (aq) + H2O (l)
Titreringsreaktionen : HAc + OH <-> Ac + H2O

Jag tänkte att titreringsrekationen är för hela kurvan och inte bara vid neutralisationen (ekvivalenspunkten)

Nej, det är inte jämvikt i EP - EP är när man har tillsatt lika mycket bas som det fanns syra från början. Så länge det finns syra kvar, reagerar basen med syran så att pH inte förändras särskilt mycket fastän man tillsätter ba, men när all syran är slut ger en enda droppe bas extra ett märkbart språng i pH-värdet.

När pH = pKa har precis hälften av ättiksyran reagerat, så det finns lika mycket ättiksyra som acetatjoner. Detta inträfffar när man har tillsatt hälften så många mol NaOH som det fanns ättiksyra från början, d v s när man tillsatt halva volymen NaOH jämfört med vid EP. (Detta kan man naturligtvis inte avgöra när det inträffar, utan först när man titrerat färdigt och vet volymen NaOH vil EP.)

Men EP är när man tillsatt lika mkt bas som det fanns syra från början.
Försök 1:
Bas: NaOH
Syra: HCl
Det var 20 ml HCl från start men jag fick att EP ligger vid 17 ml på kurvan, borde det inte ligga vid 20ml ?

Försök 2:
Bas: NaOH
Syra: HAc
även här 20 ml HAc från start, men EP vid 19..

& var är kurvan reversibel?

I båda fallen gäller det: Det skulle den ha gjort, om koncentrationen hade varit exakt 0,100 mol/dm3, men du vet ju bara koncentrationen med en värdesiffra. Med hjälp av experimentet kan du bestämma en mer exakt koncentration för vardera syran.

Vad menar du med att kurvan är reversibel?

Formeln du skrev HAc + OH <--> Ac + H2O
den är ju reversibel & jämvikt, förstår inte var den formeln hör in riktigt.

Det är reaktionsformeln för reaktionen mellan ättiksyra och hydroxidjoner. Eftersom ättiksyra är en svag syra, skriver jag den med dubbelpil. När man löser en svag syra, eller ett salt av en svag syra, i vatten, så finns det alltid både t ex ättiksyramolekyler och acetatjoenr i lösningen vilket pH den än har, till skillnad från en stark syra som HCl där ALLA vätekloridmolekyler reagerar med vattnet så att det bildas oxoniumjoner och kloridjoner.

Men man kan inte säga att titrerkurvan är reversibel - i alla fall förstår jag inte vad det skulle betyda.

När HCl titreras med NaOH fick jag ekvivalenspunkten till pH = 6,79
Ska det inte bli exakt 7, eller är det godtagbart med ungefär 7 ?

När man är vid ekvivalenspunkten har reaktionen skett fullständigt då?

Hur gjorde du för att få fram pH vid ekvivalenspunkten?

I laborationsfilmen så fick jag massa mätvärden, jag rita upp kurvan och där en brant förändring
börjar ske, de pH-värdet tog jag och även pH-värdet där den branta förändringen slutade.

Början på brant förändring: pH = 2,43
Slutet på brant förändring: pH = 11,15

Subtraherar dessa och dividerar på två för att få ekvivalenspunkten

pH = (2,43 + 11,15)/2 = 6,79

Så kan man inte göra, om det var så att man mätte pH varje gång man tillsatt t ex 1 ml NaOH. En vettig titrering tillsätter titration droppvis nära EP, så att man kan få ett bra värde. Det enda du kan säga säkert om pH vid EP vi dden här titreringen är att det ligger någonstans mellan 2,43 och 11,15.

Fast du har skrivit tidigare att EP var när man tillsatt 17 ml NaOH - har du någon pH-avläsning vid den volymen?

Jag har mätt pH-värdet mellan varje gång en ml NaOH har tillsatts fram till 30 ml.

ah vid 17 ml är pH = 6,79

16 ml pH = 2,43 (början på den branta förändringen)
17 ml pH = 6,79
18 ml pH =11,15 (slutet på den branta förändringen)

Eftersom pH vid EP = 7 så är EP egentligen vid lite högre NaOH-volym än 17 ml, men vi vet inte hur mycket. Går det att göra en rät linje genom (16 ; 2,43), (17 ; 6,79) och (18 ; 11,15) och avläsa volymen när pH = 7?

ah det går att göra en rät linje mellan dom punkterna.
Vet inte vad det blir vid pH = 7 17, nånting, svårt att säga då jag redan gjort kurvan så att få exakta värden är
jätte svårt att ta från kurvan bara

Nej, har man bara mätt vid varje hel ml NaOH är det inte lätt att läsa av rätt volym, men det är det bästa som går att göra av det. Konstigt att man inte gjorde ett vettigare upplägg när man gjorde filmen (för det var väl en film?).

Svara

Visa senaste svar