Presentatie behorende bij de lessen Analytische chemie voor Laboratoriumtechnologen gedoceerd aan de opleiding Biomedische Laboratoriumtechnologie van de UC Leuven-Limburg

1. Analytische chemie voor laboratoriumtechnologen:
oefeningen
Analytische Chemie 1 BLT 1

2. Hoofdstuk 1
Concentraties van oplossingen
Analytische Chemie 1 BLT 2

3. Analytische Chemie 1 BLT 3
1.1 Bespreking en eenheden
Een oplossing = een mengsel van twee of meer niet-reagerende zuivere bestanddelen waarvan de verhouding kan gevarieerd worden binnen
bepaalde grenzen.
Een oplossing (O) bestaat uit een solvent of een oplosmiddel (O.M.) en uit één (of meer) opgeloste stoffen (O.S.)
Oplossing (O)
Opgeloste stof (O.S.) Oplosmiddel (O.M.)
- vaste stof (NaCl, aspirine,…)
- vloeistof (H2SO4, CH3COOH,…)
- gas (NH3, H2S, HCl, …)
- H2O
- organisch (CCl4, CH3CH2OH, C6H6, CHCl3)
Tussen de oplossing en zijn componenten bestaat een massaverhouding. Een concentratie van een oplossing geeft aan hoeveel opgeloste stof er
(bij een bepaalde temperatuur) aanwezig is in een gegeven hoeveelheid oplosmiddel.

4. Analytische Chemie 1 BLT 4
1.1.1 Fysische eenheden
(a) Massadichtheid = 
(b) Relatieve dichtheid = d
Opmerking d = onbenoemd getal
Volume van H2O is quasi gelijk tussen 0 en 30°C.
In oefeningen: Als bijvoorbeeld d = 1,83 →  =1,83 g/ml
(c) massaprocent = m%
Voorbeeld
10 m% waterige NaCl-O = 10 g NaCl/100 g NaCl-O
Men lost 10 g NaCl (O.S.) op in 90 g H2O (O.M.) = 10 % O.S. (NaCl) en 90 % O.M. (H2O)
Opmerking V% = volumeprocent = aantal ml O.S./100 ml O
(d) massa O.S. per eenheid van volume van de O = g/l
KCl-O : 20 g/l betekent 20 g KCl/l O
Voorbeeld

5. Analytische Chemie 1 BLT 5
(e) Parts per Million (ppm) en Parts per Billion (ppb)
We stellen dat 1,00 g O ≈ 1,00 ml O voor sterk verdunde oplossingen!
Opmerking
Bron: https://iupac.org/what-we-do/books/color-books/
Bron: Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, IUPAC Green Book, 3rd edition, 2nd printing. IUPAC & RSC Publishing, Cambridge 2008 via https://iupac.org/what-
we-do/books/color-books.
Although ppm, ppb, ppt and alike are widely used in various applications of analytical and environmental chemistry, it is suggested to
abandon completely their use because of the ambiguities involved. These units are unnecessary and can be easily replaced by SI-compatible
quantities such as pmol/mol (picomole per mole), which are unnambiguous.

6. Analytische Chemie 1 BLT 6
(a) M = molariteit en F = formaliteit
Molariteit
M = aantal mol O.S./l O (mol/l)
Voorbeeld
1.1.2 Chemische eenheden
0,5 M (molaire) H2SO4-O = 0,5 mol H2SO4/l O
= 0,5 mol H2SO4/l O × 98 g/mol
= 49 g H2SO4/l O
Formaliteit
F = aantal gramformulegewichten O.S./l O (mol/l)

7. Analytische Chemie 1 BLT 7
Opmerking. Verschil tussen M en F
Sterke elektrolieten (vb. NaCl)
Wanneer men 58,5 g NaCl oplost in water en dit aanlengt tot 1,00 liter is dit per definitie een 1 F NaCl-oplossing.
Voor Reactie
Tijdens Reactie
Na Reactie
Alles is gedissocieerd in Na+ en Cl– !
Zwakke elektrolieten (vb. CH3COOH)
De dissociatie in ionen is beperkt tot een evenwicht.
Voor 1 F CH3COOH-oplossing:
Voor Reactie
Tijdens Reactie
Na Reactie

8. Analytische Chemie 1 BLT 8
(b) x = molfractie of molaire breuk
Voorbeelden
Voor een binaire oplossing (bevat slechts twee componenten)
en De som van de molfracties van de aanwezige componenten = 1
Voor een oplossing bestaande uit drie componenten: A, B en C
en en
Voor een oplossing bestaande uit een opgeloste stof (O.S.) en een oplosmiddel (O.M.)
en
(c) m = molaliteit
m = aantal mol O.S./ 1000 g O.M.
Voorbeeld
3,5 m (molail) HCl = een 3,5 molaile HCl-oplossing bevat:
3,5 mol HCl/1000 g H2O = 3,5 mol HCl /1000 g H2O x 36,5 g/mol = 127,75 g HCl/1000 g H2O of 1127,75 g HCl-oplossing

9. Analytische Chemie 1 BLT 9
Oefeningen op M, m, x, d en m%
1.2 Oefeningen
1.2.2 Concentraties uitgedrukt in chemische eenheden
8. Hoe bereid je 2,50 l HCl 0,500 M uitgaande van HCl (d = 1,19; 38,0 m%)?
cHCl = 0,500 M
d = 1,19
38,0 m%
Manier 1.
VHCl = 2,50 l
0,500 mol/l
(nHCl =) 1,25 mol
(mHCl =) 45,6 g (nodig!)
m% = 38,0 %
In 100 g Oplossing bevindt zich 38,0 g Opgeloste Stof (HCl)
In 84,0 ml Oplossing bevindt zich 38,0 g Opgeloste Stof (HCl)
In 101 ml Oplossing bevindt zich 45,6 g Opgeloste Stof (HCl)
Manier 2. Verdunningsformule gebruiken. Zie verder!
VHCl,conc = 101 ml

10. Analytische Chemie 1 BLT 10
Oefeningen op M, m, x, d en m%
1.2 Oefeningen
1.2.2 Concentraties uitgedrukt in chemische eenheden
14. Wat is de M van een H2SO4-oplossing met d = 1,20 die 27,0 m% H2SO4 bevat?
We vertrekken vanuit het massaprocent.
m% = 27,0 %
In 100 g Oplossing bevindt zich 27,0 g Opgeloste Stof (H2SO4) en 73,0 g OplosMiddel (H2O).
In 83,3 ml Oplossing bevindt zich 0,275 mol Opgeloste Stof (H2SO4)
In 1000 ml Oplossing bevindt zich 3,30 mol Opgeloste Stof (H2SO4)

11. Analytische Chemie 1 BLT 11
Oefeningen op M, m, x, d en m%
1.2 Oefeningen
1.2.2 Concentraties uitgedrukt in chemische eenheden
19. Wat is de m van een oplossing die 20,0 g C12H22O11 bevat in 125 g H2O?
m = aantal mol opgeloste stof (OS) / 1000 gram oplosmiddel (OM)
In 125 g H2O (OM) zit 20,0 g C12H22O11 (OS)
In 125 g H2O (OM) zit 0,0584 mol C12H22O11 (OS)
In 1000 g H2O (OM) zit 0,467 mol C12H22O11 (OS) = 0,467 m C12H22O11
Bron: http://www.3dchem.com

12. Analytische Chemie 1 BLT 12
Oefeningen op M, m, x, d en m%
1.2 Oefeningen
1.2.2 Concentraties uitgedrukt in chemische eenheden
23. Een oplossing bevat 116 g CH3COCH3, 138 g CH3CH2OH en 126 g H2O. Bereken de x van elk van de componenten.
116 g CH3COCH3 138 g CH3CH2OH 126 g H2O
2,00 mol CH3COCH3 3,00 mol CH3CH2OH 7,00 mol H2O

13. Analytische Chemie 1 BLT 13
27. Tabel aanvullen met drie beduidende cijfers. Beschouw de vet gedrukte getallen als gegeven, de andere als resultaat.
1.2 Oefeningen
1.2.2 Concentraties uitgedrukt in chemische eenheden

14. Analytische Chemie 1 BLT 14
27. Tabel aanvullen met drie beduidende cijfers. Beschouw de vet gedrukte getallen als gegeven, de andere als resultaat.
1.2 Oefeningen
1.2.2 Concentraties uitgedrukt in chemische eenheden
=
=
=
=
=
=
Molfractie (x) heeft geen eenheden!
a) x ↔ m b) x ↔ m%
xO.S. + xO.M. = 1
xO.S. = …
xO.M. = …
× M (g/mol)
× M (g/mol)
a)
b)

15. Analytische Chemie 1 BLT 15
K2CrO4 Gegeven: m% = 40,0 % en d = 1,40
Hiervoor vertrekken we vanuit het massaprocent.
m% = 40,0 %
In 100 g Oplossing bevindt zich 40,0 g Opgeloste Stof (K2CrO4) en 60,0 g OplosMiddel (H2O).
In 71,4 ml Oplossing bevindt zich 40,0 g Opgeloste Stof (K2CrO4)
In 1000 ml Oplossing bevindt zich 560 g Opgeloste Stof (K2CrO4)
We berekenen eerst het aantal gram Opgeloste stof per liter Oplossing (g/l)
27. Tabel aanvullen met drie beduidende cijfers. Beschouw de vet gedrukte getallen als gegeven, de andere als resultaat.
1.2 Oefeningen
1.2.2 Concentraties uitgedrukt in chemische eenheden

16. Analytische Chemie 1 BLT 16
K2CrO4 Gegeven: m% = 40,0 % en d = 1,40
27. Tabel aanvullen met drie beduidende cijfers. Beschouw de vet gedrukte getallen als gegeven, de andere als resultaat.
1.2 Oefeningen
1.2.2 Concentraties uitgedrukt in chemische eenheden
Uit het aantal gram Opgeloste stof per liter Oplossing (g/l) berekenen we M.
In 1000 ml Oplossing bevindt zich 560 g Opgeloste Stof (K2CrO4)
In 1000 ml Oplossing bevindt zich 2,88 mol Opgeloste Stof (K2CrO4)

17. Analytische Chemie 1 BLT 17
K2CrO4 Gegeven: m% = 40,0 % en d = 1,40
27. Tabel aanvullen met drie beduidende cijfers. Beschouw de vet gedrukte getallen als gegeven, de andere als resultaat.
1.2 Oefeningen
1.2.2 Concentraties uitgedrukt in chemische eenheden
Uit het massaprocent kunnen we de molaliteit (m) berekenen.
m = aantal mol opgeloste stof (OS) / 1000 gram oplosmiddel (OM)
m% = 40,0 %
In 100 g O bevindt zich 40,0 g OS (K2CrO4) en 60,0 g OM (H2O).
0,206 mol OS (K2CrO4) en 60,0 g OM (H2O).
In 60,0 g H2O (OM) is 0,206 mol K2CrO4 opgelost.
In 1000 g H2O (OM) is 3,43 mol K2CrO4 opgelost.

18. Analytische Chemie 1 BLT 18
K2CrO4 Gegeven: m% = 40,0 % en d = 1,40
27. Tabel aanvullen met drie beduidende cijfers. Beschouw de vet gedrukte getallen als gegeven, de andere als resultaat.
1.2 Oefeningen
1.2.2 Concentraties uitgedrukt in chemische eenheden
Uit het massaprocent kunnen we de molfractie (x) berekenen.
m% = 40,0 %
In 100 g O bevindt zich 40,0 g OS (K2CrO4) en 60,0 g OM (H2O).
0,206 mol OS (K2CrO4) en 3,33 mol OM (H2O).