Gravimetrie van Ba2+ als BaSO4

1. Principe
Verdunde oplossing bariumchloride toevoegen aan een oplossing die een overmaat aan sulfaationen bevat



                          1 mol                       1 mol


                                                                              Zeer fijn neerslag!

                                  ±10% overmaat    1 mol              1 mol


Neerslag wordt warm gevormd i.a.v. HCl. Grotere s → minder kiemvorming, maar grotere filtreerbare korrels

Filtreren, wassen & verhitten. Afwegen als BaSO4
                                    1 mol BaSO4 komt van 1 mol BaCl2∙2H2O


                                                                ×Mr


Invullen op briefje met vier beduidende cijfers!


Labo analytische chemie                              1 Chemie                                       Vakgroep Chemie
                                                                                         Departement G&T/KHLeuven
Werkwijze
a) Neerslagvorming
• Staal kwantitatief overbrengen in een scheitrechter.
• Maatkolfje naspoelen met H2OAD
• Scheitrechter tot ± 50 ml                         • In een beker van 400 ml 1,5 ml H2SO4 conc verdund in
                                                    200 ml A.D. + 1 ml HClconc toevoegen en verwarmen tot
                                                    juist onder het tk in een warmwaterbad (beker van 600 ml
                                                    met AD).
                               50,0 ml zelf markeren!




                           • Onder voortdurend roeren zeer langzaam het
                           staal toedruppelen aan de warme
                           sulfaatoplossing.




                                • Langzaam druppelen & roeren (glazen staaf)
                                • 30’ warme oplossing laten staan (niet roeren)
                                • 30’ afkoelen

Labo analytische chemie                             1 Chemie                                    Vakgroep Chemie
                                                                                     Departement G&T/KHLeuven
Theorie zuivere neerslag
Neerslag moet zuiver en goed filtreerbaar zijn! Manier van neerslaan is dus belangrijk!

Geen contaminatie
Vervuiling door vreemde ionen                    Ba2+     SO 2−    Ba2+
                                                             4
Occlusie: binnenin kristalrooster

                                                 Cl−      Ba2+

Adsorptie: aan oppervlakte
                                                 Zn2+
Postprecipitatie
                                  2-
Voorbeelden: Cl-, ClO3-, NO3-, SO4 , Fe3+
Hoe groter de lading, hoe meer meer kans op contaminatie!




Labo analytische chemie                            1 Chemie                                      Vakgroep Chemie
                                                                                      Departement G&T/KHLeuven
Theorie zuivere neerslag
Hoe niet neerslaan!
Snel neerslaan: veel kleine kiemen
              Buitenoppervlakte is groot → Meer absorptie
              Moeilijk te filtreren
              Occlusie

Niet roeren
              Plaatselijke overmaat
              Slaat snel neer en & oververzadiging groot
We willen geen kleine korrels/kiemen!




 Labo analytische chemie                             1 Chemie              Vakgroep Chemie
                                                                Departement G&T/KHLeuven
Theorie zuivere neerslag
Hoe wel neerslaan!
1) Verdunde oplossing



2) Traag roeren

Weinig kiemen die aangroeien
3) Digereren (gevormde neerslag een tijdlang op hoge temperatuur laten rijpen)




Zo gaan de kleinste kiemen oplossen en op deze manier slaan er BaSO4 moleculen neer vanuit de oplossing
naar de grotere kiemen! Enkele grote kiemen in plaats van vele kleine!
Labo analytische chemie                           1 Chemie                                   Vakgroep Chemie
                                                                                  Departement G&T/KHLeuven
Theorie zuivere neerslag
Hoe wel neerslaan!
4) Verwarmen
Dit verhoogt de oplosbaarheid.

5) Milieu (in zuur midden)




                                                                               evenwicht

Om deze reden voegen we HCl toe. We kunnen dus veel trager neerslaan als [SO42-] lager is!




 Labo analytische chemie                         1 Chemie                                     Vakgroep Chemie
                                                                                   Departement G&T/KHLeuven
b) Tarreren van het kroesje
Het gemerkte kroesje ± 20 min in de moffeloven plaatsen op 900°C. Op Tk laten komen in een excicator &
afwegen
c) Filtreren en wassen
De bovendrijvende vloeistof op de filter afgieten en het overblijvend neerslag wassen met waswater (500 ml
H2O + 1 druppel H2SO4) tot afwezigheid van Cl– (controle met Ag+)
d) Verassen
Opmerking




e) Verhitten van het neerslag
Het neerslag gedurende 20 minuten in de moffeloven plaatsen op ± 850 °C. Hogere temperaturen vermijden
om de ontbinding van BaSO4 tegen te gaan. Op kamertemperatuur komen en het kroesje met het neerslag
afwegen
f) Berekening van het aantal mg BaCl2·2H2O in het staal



Labo analytische chemie                           1 Chemie                                     Vakgroep Chemie
                                                                                    Departement G&T/KHLeuven
Voorbeeld van een berekening
Massa kroesje zonder neerslag: 22,3688 g
Massa kroesje met neerslag: 22,8310 g

Neerslag = 22,8310 g - 22,3688 g = 0,4622 g



                          1 mol                      1 mol

                                                                        Zeer fijn neerslag!

                                  § 10% overmaat   1 mol        1 mol


Allemaal in een 1:1-verhouding




Labo analytische chemie                              1 Chemie                                  Vakgroep Chemie
                                                                                    Departement G&T/KHLeuven

Practicum gravimetrie-bariumsulfaat

  • 1.
    Gravimetrie van Ba2+als BaSO4 1. Principe Verdunde oplossing bariumchloride toevoegen aan een oplossing die een overmaat aan sulfaationen bevat 1 mol 1 mol Zeer fijn neerslag! ±10% overmaat 1 mol 1 mol Neerslag wordt warm gevormd i.a.v. HCl. Grotere s → minder kiemvorming, maar grotere filtreerbare korrels Filtreren, wassen & verhitten. Afwegen als BaSO4 1 mol BaSO4 komt van 1 mol BaCl2∙2H2O ×Mr Invullen op briefje met vier beduidende cijfers! Labo analytische chemie 1 Chemie Vakgroep Chemie Departement G&T/KHLeuven
  • 2.
    Werkwijze a) Neerslagvorming • Staalkwantitatief overbrengen in een scheitrechter. • Maatkolfje naspoelen met H2OAD • Scheitrechter tot ± 50 ml • In een beker van 400 ml 1,5 ml H2SO4 conc verdund in 200 ml A.D. + 1 ml HClconc toevoegen en verwarmen tot juist onder het tk in een warmwaterbad (beker van 600 ml met AD). 50,0 ml zelf markeren! • Onder voortdurend roeren zeer langzaam het staal toedruppelen aan de warme sulfaatoplossing. • Langzaam druppelen & roeren (glazen staaf) • 30’ warme oplossing laten staan (niet roeren) • 30’ afkoelen Labo analytische chemie 1 Chemie Vakgroep Chemie Departement G&T/KHLeuven
  • 3.
    Theorie zuivere neerslag Neerslagmoet zuiver en goed filtreerbaar zijn! Manier van neerslaan is dus belangrijk! Geen contaminatie Vervuiling door vreemde ionen Ba2+ SO 2− Ba2+ 4 Occlusie: binnenin kristalrooster Cl− Ba2+ Adsorptie: aan oppervlakte Zn2+ Postprecipitatie 2- Voorbeelden: Cl-, ClO3-, NO3-, SO4 , Fe3+ Hoe groter de lading, hoe meer meer kans op contaminatie! Labo analytische chemie 1 Chemie Vakgroep Chemie Departement G&T/KHLeuven
  • 4.
    Theorie zuivere neerslag Hoeniet neerslaan! Snel neerslaan: veel kleine kiemen Buitenoppervlakte is groot → Meer absorptie Moeilijk te filtreren Occlusie Niet roeren Plaatselijke overmaat Slaat snel neer en & oververzadiging groot We willen geen kleine korrels/kiemen! Labo analytische chemie 1 Chemie Vakgroep Chemie Departement G&T/KHLeuven
  • 5.
    Theorie zuivere neerslag Hoewel neerslaan! 1) Verdunde oplossing 2) Traag roeren Weinig kiemen die aangroeien 3) Digereren (gevormde neerslag een tijdlang op hoge temperatuur laten rijpen) Zo gaan de kleinste kiemen oplossen en op deze manier slaan er BaSO4 moleculen neer vanuit de oplossing naar de grotere kiemen! Enkele grote kiemen in plaats van vele kleine! Labo analytische chemie 1 Chemie Vakgroep Chemie Departement G&T/KHLeuven
  • 6.
    Theorie zuivere neerslag Hoewel neerslaan! 4) Verwarmen Dit verhoogt de oplosbaarheid. 5) Milieu (in zuur midden) evenwicht Om deze reden voegen we HCl toe. We kunnen dus veel trager neerslaan als [SO42-] lager is! Labo analytische chemie 1 Chemie Vakgroep Chemie Departement G&T/KHLeuven
  • 7.
    b) Tarreren vanhet kroesje Het gemerkte kroesje ± 20 min in de moffeloven plaatsen op 900°C. Op Tk laten komen in een excicator & afwegen c) Filtreren en wassen De bovendrijvende vloeistof op de filter afgieten en het overblijvend neerslag wassen met waswater (500 ml H2O + 1 druppel H2SO4) tot afwezigheid van Cl– (controle met Ag+) d) Verassen Opmerking e) Verhitten van het neerslag Het neerslag gedurende 20 minuten in de moffeloven plaatsen op ± 850 °C. Hogere temperaturen vermijden om de ontbinding van BaSO4 tegen te gaan. Op kamertemperatuur komen en het kroesje met het neerslag afwegen f) Berekening van het aantal mg BaCl2·2H2O in het staal Labo analytische chemie 1 Chemie Vakgroep Chemie Departement G&T/KHLeuven
  • 8.
    Voorbeeld van eenberekening Massa kroesje zonder neerslag: 22,3688 g Massa kroesje met neerslag: 22,8310 g Neerslag = 22,8310 g - 22,3688 g = 0,4622 g 1 mol 1 mol Zeer fijn neerslag! § 10% overmaat 1 mol 1 mol Allemaal in een 1:1-verhouding Labo analytische chemie 1 Chemie Vakgroep Chemie Departement G&T/KHLeuven