Your SlideShare is downloading. ×
0
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Zuur-base titraties - Deel I
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Zuur-base titraties - Deel I

7,120

Published on

Deze presentatie wordt gebruikt tijdens het hoorcollege Niet Instrumentele Analytische Chemie zoals dit wordt gedoceerd aan het departement Gezondheidszorg en Technologie van de Katholieke Hogeschool …

Deze presentatie wordt gebruikt tijdens het hoorcollege Niet Instrumentele Analytische Chemie zoals dit wordt gedoceerd aan het departement Gezondheidszorg en Technologie van de Katholieke Hogeschool Leuven.

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
7,120
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Hoofdstuk 9De zuur-base titraties9.1 InleidingZuur-base titraties zijn gebaseerd op een zuur-base reactie waarbij een zuur reageert met een equivalente hoeveelheid base.Het equivalentiepunt kan worden gedetecteerd door een chemischezuur-base indicator. Begin titratie Equivalentiepunt Bron: N. Tro, Introductory Chemistry 3rd Ed., Prentice Hall, 2009Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 2. 9.1 InleidingHet equivalentiepunt kan ook worden gedetecteerd door de pH-verandering te volgen met een pH-meter pH Equivalentiepunt Aantal ml NaOH 0,100 M toegevoegd Bron: J. McMurry, R. C. Fay, Chemistry 4th Ed., Prentice Hall, 2004Merk op!Herhaal de theorie van de zuren en de basen uit de cursus “Beginselen van de chemie” of “AlgemeneChemie” met de bijbehorende pH-berekeningen!Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 3. 9.2 Berekening van de pH van oplossingenKorte herhaling van de zuur-base theorie en de pH-berekeningen!Herhaal de theorie van de zuren en de basen uit de cursus “Beginselen van de chemie” of “AlgemeneChemie” met de bijbehorende pH-berekeningen!9.2.1 Vereenvoudigde berekeningen van de pH van sterke monozuren & sterke monobasenSterke monozurenAlgemeen Voor reactie: Tijdens reactie: Na reactie: Kwantitatieve (quasi volledige) dissociatieSterke monobasenVoorbeeld Voor reactie: Tijdens reactie: Na reactie: Kwantitatieve (quasi volledige) dissociatieAnalytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 4. 9.2 Berekening van de pH van oplossingenIonenproduct van water (zie pagina 10!) Concentratie van water t.o.v. H+ en OH– ionen is gigantisch in verdunde oplossingen en is bijgevolg quasi constant!Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 5. 9.2.2 Vereenvoudigde pH-berekeningen van zwakke monozuren en zwakke monobasenZuurconstanten en baseconstanten (zie pagina 11!)Zwakke monozuren Voorbeeld Zwak zuur Zuur dissociatieconstante of zuurconstante!Zwakke monobasen Voorbeeld Zwakke base Base dissociatieconstante of baseconstante! Merk op! [H2O] zit in de evenwichtsconstanten K z en K b!Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 6. 9.2.2 Vereenvoudigde pH-berekeningen van zwakke monozuren en zwakke monobasenDissociatieconstanten voor geconjugeerde zuur/base paren (zie pagina 12)Voorbeeld Zwakke base Zwak zuurAnalytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 7. 9.2.2 Vereenvoudigde pH-berekeningen van zwakke monozuren en zwakke monobasenVereenvoudigde berekening van de pH in oplossingen van zwakke zuren (!)Algemeen Zwak zuur Ionenproduct van water Ladingsbalans Elektrische neutraliteit betekent dat ∑[+] = ∑[–] Eerste benadering De oxoniumionen komende van de eerste evenwichtsreactie overstijgen de dissociatie van water De som van de molaire concentraties van het zwakke zuur en de geconjugeerde base is gelijk aan de analytische concentratie van het zuur CHA MassabalansAnalytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 8. 9.2.2 Vereenvoudigde pH-berekeningen van zwakke monozuren en zwakke monobasenVereenvoudigde berekening van de pH in oplossingen van zwakke zuren (!) De positieve oplossing van bovenstaande kwadratische vergelijking is Tweede benaderingAnalytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 9. 9.2.2 Vereenvoudigde pH-berekeningen van zwakke monozuren en zwakke monobasenVereenvoudigde berekening van de pH in oplossingen van zwakke basen (!)Voorbeeld Analoog aan de voorgaande uitwerking! Zwakke base Ionenproduct van water Ladingsbalans Elektrische neutraliteit betekent dat ∑[+] = ∑[–] Eerste benadering De hydroxide-ionen komende van de eerste evenwichtsreactie overstijgen de dissociatie van water De som van de molaire concentraties van de zwakke base en het geconjugeerd zwak zuur is gelijk aan de analytische concentratie van de zwakke base Cb MassabalansAnalytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 10. 9.2.2 Vereenvoudigde pH-berekeningen van zwakke monozuren en zwakke monobasenVereenvoudigde berekening van de pH in oplossingen van zwakke basen (!) Tweede benaderingAnalytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 11. 9.2.2 Vereenvoudigde pH-berekeningen van zwakke monozuren en zwakke monobasenVereenvoudigde berekening van de pH in bufferoplossingen (!)Buffers van zwakke zuren/geconjugeerde baseAlgemeen Verwaarlozen Benadering MassabalansAnalytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 12. 9.2.2 Vereenvoudigde pH-berekeningen van zwakke monozuren en zwakke monobasenVereenvoudigde berekening van de pH in bufferoplossingen (!)Buffers van zwakke zuren/geconjugeerde baseDe Henderson-Hasselbach vergelijking Buffers van zwakke basen/geconjugeerde zurenQuasi volledig analoog als de voorgaande uitwerking. Men zal meestal trachten om de vergelijkingen tevereenvoudigen zodanig dat de voorgaande vereenvoudigde formule om de pH te berekenen kan gebruiktworden.Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 13. 9.3 De zuur-base indicatoren9.3.1 BepalingZuur-base indicatoren = zwak organisch zuur of een zwak organische baseEen zwak zure indicator IndH kleur zuur kleur base Verschillende kleur door structuurwijzigingenPrincipe van Le ChâtelierEen zwak organische indicator IndOH kleur base kleur zuur Verschillende kleur door structuurwijzigingen Merk op! Het is voldoende als één van beiden gekleurd is.Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 14. Enkele representatieve voorbeelden van zuur-base indicatoren in Tabel 9.1 uit de cursus pagina 83Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 15. Enkele voorbeelden van zuur-base indicatorenIndicatorMethylviolet geel violetThymolblauw rood geel geel blauwMethyloranje rood geel-oranjeBroomcresolgroen geel blauwMethylrood rood geelChloorfenolrood geel roodBroomthymolblauw geel blauwFenolrood geel roodFenolftaleïne kleurloos roodThymolftaleïne kleurloos blauwAlizarine geel geel violet Bron: J. McMurry, R. C. Fay, Chemistry 4th Ed., Prentice Hall, 2004Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 16. 9.3.2 Omslagpunt van de zuur-base indicator kleur zuur kleur base Omslagpunt is bereikt wanneer [IndH] = [Ind–] BesluitHet omslagpunt van een zwak zure indicator is bereikt wanneer pH = pKzIndH/Ind-Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 17. 9.3.3 Omslaggebied van de zuur-base indicator kleur zuur kleur base i) Kleur van IndH als ii) Kleur van Ind– als Omslaggebied:Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 18. 9.3.3 Omslaggebied van de zuur-base indicator Schematisch omslaggebied omslagpuntDe overgang van de kleur van IndH naar de kleur van Ind– gebeurt door een verandering van 2 pH-eenhedenAnalytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 19. 9.4 Titratiecurven met een enkel equivalentiepunt9.4.1 Titratie van een sterk monozuur met een sterke monobaseVoorbeeld Titratie van 20,0 ml HCl 0,100 M met NaOH 0,200 M als titrans 0 Titratiereactie 10 20 30 Berekeningen 40 • [H+] in de erlenmeyer ifv VT toegevoegd • [OH-] in de erlenmeyer ifv VT toegevoegd 50 • pH van de oplossing in de erlenmeyer ifv VT toegevoegd. Grafisch weergeven!Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 20. 9.4.1 Titratie van een sterk monozuur met een sterke monobaseVereenvoudigde berekeningswijzeTitratie van een sterk monozuur met een sterke monobase 1. a) pH-formule bij 0 ml toegevoegd titrans is de formule van de pH van een sterk zuur. b) pH-formule tussen 0 ml en 10 ml toegevoegd titrans is de formule van de pH van een sterk zuur berekend op basis van de resterende hoeveelheid sterk zuur 2. Equivalentiepunt: neutrale oplossing 3. Voorbij equivalentiepunt pH berekenen uit de overmaat toegevoegde OH– Simulatie met Excel Bijlage A pagina 171Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 21. 9.4.1 Titratie van een sterk monozuur met een sterke monobaseGrafische bepaling van het equivalentiepunt 14,00 12,00 10,00 Fenolftaleïne 8,00 pH Equivalentiepunt Broomthymolblauw 6,00 4,00 Methyloranje 2,00 0,00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 # ml NaOH 0,200 M Simulatie van een titratiecurve van 20,0 ml HCl 0,100 M met NaOH 0,200 M op basis van de vereenvoudigde berekeningswijzeAnalytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 22. 9.4.1 Titratie van een sterk monozuur met een sterke monobaseEindpuntdetectie met zuur-base indicatorenBroomthymolblauw (6,0 – 7,6) & fenolrood (6,4 – 8,0) zijn het best.Meestal echter fenolftaleïne (8,0 – 9,6) Bron: N. Tro, Introductory Chemistry, 3rd Ed., Pearson Prentice Hall, 2009Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 23. 9.4.2 Titratie van een zwak monozuur met een sterke monobaseVoorbeeld Titratie van 10,0 ml azijnzuur 0,200 M met NaOH 0,100 M als titrans 0 Titratiereactie 10 20 30 Vereenvoudigde Berekeningen 40 50Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 24. 9.4.2 Titratie van een zwak monozuur met een sterke monobaseVereenvoudigde berekeningswijzeTitratie van een zwak monozuur met een sterke monobase 1. pH bij 0 ml toegevoegd titrans berekenen uit de vereenvoudigde formule van de pH van een zwak zuur. 2. pH tussen 0 ml en voor het equivalentiepunt (10 ml) berekenen uit de formule van de pH van een bufferoplossing of de Henderson-Hasselbach vergelijking. 3. Op het equivalentiepunt pH berekenen uit de vereenvoudigde formule van de pH van een zwakke geconjugeerde base. 4. Voorbij equivalentiepunt pH berekenen uit overmaat toegevoegde OH– Simulatie met Excel Bijlage B pagina 172Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 25. 9.4.2 Titratie van een zwak monozuur met een sterke monobase 14,00 12,00 10,00 Equivalentiepunt Fenolftaleïne 8,00 pH 6,00 Bufferzone 4,00 2,00 0,00 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 # ml NaOH 0,100 M Simulatie van een titratiecurve van 10,0 ml CH3COOH 0,200 M met NaOH 0,100 M op basis van de vereenvoudigde berekeningswijze. Merk op dat voor de eindpuntdetectie fenolftaleïne (8,0 – 9,6) wordt gebruikt!Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 26. 9.4.3 Titratie van een zwakke monobase met een sterk monozuurVoorbeeld Titratie van 20,0 ml NH3 0,100 M met HCl 0,100 M als titrans 0 Titratiereactie 10 20 30 Vereenvoudigde Berekeningen 40 50Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 27. 9.4.3 Titratie van een zwakke monobase met een sterk monozuurVereenvoudigde berekeningswijzeTitratie van een zwak monozuur met een sterke monobase 1. pH bij 0 ml toegevoegd titrans berekenen uit de vereenvoudigde formule van de pH van een zwak base. 2. pH tussen 0 ml en voor het equivalentiepunt (10 ml) berekenen uit de formule van de pH van een bufferoplossing NH3/NH4+ of de Henderson-Hasselbach vergelijking. 3. Op het equivalentiepunt pH berekenen uit de vereenvoudigde formule van de pH van een zwak geconjugeerd zuur. 4. Voorbij equivalentiepunt pH berekenen uit overmaat toegevoegde H+ Simulatie met Excel Bijlage C pagina 173Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 28. 9.4.3 Titratie van een zwakke monobase met een sterk monozuur 12,00 10,00 Bufferzone 8,00 pH 6,00 Equivalentiepunt Methylrood 4,00 Broomcresolgroen 2,00 0,00 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 # ml HCl 0,100 M Simulatie van een titratiecurve van 20,0 ml NH_3 0,100 M met HCl 0,100 M op basis van de vereenvoudigde berekeningswijze. Voor de eindpuntdetectie kan methylrood (6,3 – 4,2) en broomcresolgroen (5,4 – 3,6) worden gebruikt!Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 29. 9.4.4 BesluitenTitratiecurven met een enkel equivalentiepunt• Een sterk zuur is te titreren door een sterke base (of omgekeerd) op voorwaarde dat de concentratie aan het zuur en de base niet lager ligt dan 10-5 M.• Een zwak zuur is te titreren door een sterke base op voorwaarde dat - het zuur niet te zwak is (KzHA/A– ¸ 10-8) - de concentratie van het zuur en van de base niet te klein is• Een zwakke base is te titreren door een sterk zuur op voorwaarde dat - de zwakke base niet te zwak is (KbA–/HA}¸ 10-8) - de concentratie van het zuur en van de base niet te klein is.• Een zwak zuur is niet te titreren door een zwakke base.Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 30. 9.5 Titratiecurven met meerdere equivalentiepuntenWe slaan dit even over tot na de paasvakantie (les 11 of 12).Theoretisch moeilijk met verschillende afleidingen!Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 31. 9.6 Standaardisatie Pagina 92 in de cursus!Zuren of basen (bvb. HCl of NaOH) moeten gestandaardiseerd worden tov een primaire standaard. Primaire standaard (voorwaarden) • kleurloos zijn; • geen reacties aangaan met bestanddelen uit de lucht; Werkwijze • een hoge valmassa hebben; • gemakkelijk af te wegen zijn; Primaire standaardstof • gemakkelijk zuiver te bekomen zijn. Exact gekende massa Exact gekende concentratie + Indicator Titreren met zuur of base tot het equivalentiepunt bereikt is Exact gekend volume Zuur of base met exact gekende concentratie!Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 32. 9.6.1 Standaardisatie van een zuura. Met Na2CO3 Na2CO3 kan men in zeer zuivere toestand bekomen. Titratiereacties Eerste equivalentiepunt Tweede equivalentiepunt In de praktijk tot het tweede equivalentiepunt titreren met een geschikte indicatorb. Borax (Na2B4O7∙10H2O) TitratiereactieAnalytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 33. 9.6.1 Standaardisatie van een sterke baseVerschillende goede primaire standaarden voor NaOH.Meestal zwak oganische zuren welke een indicator vergen met een omslaggebied in basisch midden. Oa. Kaliumwaterstofftalaat C OK OH C O O O C C O O OH H2O OH O C C O OAnalytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 34. 9.6.1 Standaardisatie van een sterke baseb. Benzoëzuur O C OH O O C C OH O OH H2OOpmerking! Benzoëzuur lost niet erg goed op in water!Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
  • 35. 9.6.1 Standaardisatie van een sterke basec. Oxaalzuurdihydraat O HO C 2H2O C OH O O O HO C O C 2OH 2H2O C OH C O O Od. Kaliumwaterstofjodaat (KH(IO3)2)Opmerking! Niet hygroscopisch en een hoge valmassa. Vrij sterk zuur!Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

×