Kemi aflevering om rengøringsmidler

Aflevering

Denne side er en aflevering og delene må

kun afleveres af deres respektive ejere.

Indholdsfortegnelse

1 Formål
2 Teori
3 Udførelse
- 3.1 Kolorimetrisk titrering
- 3.2 Potentiometrisk titrering
4 Resultater
5 Databehandling
6 Vurdering
- 6.1 Fejlkilder
7 Konklusion

Formål

Af Jonas F. Jensen.

Formålet med øvelsen er at øge bekendskab og praktisk erfaring med pH beregning og titrering. Gennem analyse af saltsyre, natrium- og kaliumhydroxid i flydende afløbs- og wc-rens, med henholdvis kolorimetrisk og potentiometrisk tirering.

Teori

pH beregning

Af Klaus H. Petersen.

pH er bestemt ud fra koncentrationen af oxoniumioner i en opløsning. pH i sig selv beregnes ud fra formlen der lyder:

$LaTex: pH = -log[H_3O^+]$

Eks 0.1 M HCl $LaTex: HCl + H_2O -> H_3O^+ + Cl^-$

I denne opløsning vil $LaTex: HCl og H_3O^+$ være det samme da forholdet er 1:1, så man kan tage koncentrationen fra HCl og sætte det ind i formlen:

$LaTex: pH = -log[0.1] = pH 1$ Men hvis man nu har en basisk opløsning vil der ikke blive lavet oxoniumioner, der vil blive dannet hydroxiioner( $LaTex: OH^-$ ), men man skal jo kende koncentrationen af $LaTex: H_3O^+$ for at kunne udregne pH men man kan benytte videnen om forholdet mellem de 2 ioner, for i rent vand vil koncentrationen af de 2 være det samme:

$LaTex: [H_3O^+] = 1,0 \cdot 10^-7 M$ og $LaTex: [OH^-] = 1,0 \cdot 10^-7 M$

så ud fra det kan man opstille en formel som kan omregne koncentrationen af $LaTex: OH^-$ til $LaTex: [H_3O^+]$ :

$LaTex: [H_3O^+] = \frac{ 1,0 \cdot 10^-14 M^2 }{ [OH^-] }$

En ting der er god at huske på er disse 3 ting:

$LaTex: [H_3O^+] > [OH^-]$ = sur opløsning
$LaTex: [H_3O^+] = [OH^-]$ = neutral opløsning
$LaTex: [H_3O^+] < [OH^-]$ = basisk opløsning

Kolorimetrisk titrering

Af Morten M. Elmholt.

Indikator

Potentiometrisk titrering

Af Morten M. Elmholt.

Udførelse

Af Klaus H. Petersen.

Kolorimetrisk titrering

Materialeliste

Apperatur

0,5 ml fuldpipetter
1,0 ml fuldpipetter
Små bøgerglas
Titreringsopstilling
Konisk kolber
Magnet og Omrører

Kemikalier

Wc-rens (med HCl)
Flydende afløbsrens (NaOH/KOH)
0,1 M HCl
0,1 M NaOH
Indikator (Phenolphthalein)

Opstilling

Kolometrisk titrering

Fremgangsmåde

Kemikaliet der puttes i en konisk kolbe(henholdsvs 1,0 ml Wc-rens og 0.5 ml afløbsrens)
Der tilsættes ca 20 ml demineraliseret vand og 5-10 dråber indikator.
Fyld buretten med 0,1 M HCl(Til Afløbsrens) eller NaOH(til Wc-rens)
Fjern luft fra buretten og nustil
Titrær indtil ækvivalens punktet er fundet
Aflæs buretten og noter den afmålte mængde HCl
Gentag forsøget endnu en gang

Potentiometrisk titrering

Materialeliste

Apperature

0,5 ml fuldpipetter
1,0 ml fuldpipetter
Små bøgerglas
Titreringsopstilling
Konisk kolber
Magnet og Omrører
pH-meter

Kemikalier

Wc-rens (med HCl)
0,1 M HCl
Buffer

Opstilling

Potentriometrisk titrering

Fremgangsmåde

1,0 ml wc-rens hældes op i et bægerglas
Tilsæt ca 20 ml demineraliceret vand og sæt omrøring på
Kalibrer pH-meteret
Placer elektroden fastgjort i et stativ
Fyld buretten med 0.1 M NaOH
Aflæs pH
Tilsæt 1 ml og aflæs igen(Dett gentages indtil man nærmer sig ækvivalens punktet)
Tilsæt kun 0.1 ml omkring ækvivales punktet
Når ækvivalens punktet er passeret tilsæt nu 1 ml igen indtil der er tilsat 25 ml NaOH

Resultater

Af Jonas F. Jensen.

Kolorimetrisk titrering af afløbsrens

Se udregnings eksempler for koncentrations beregningen under databehandlings afsnittet.

Forsøg	V. afløbsrens	C. HCl	V. HCl	C. KOH/NaOH
1	0,5 ml.	0,1091 M.	12,1 ml.	2,64 M
2	0,5 ml.	0,1091 M.	13,0 ml.	2,84 M

Gennemsnitlig koncentration: 2,74 M

Kolorimetrisk titrering af wc-rens

Se udregnings eksempler for koncentrations beregningen under databehandlings afsnittet.

Forsøg	V. wc-rens	C. NaOH	V. NaOH	C. HCl
1	1 ml.	0,1138 M.	17,4 ml.	1,98 M
2	1 ml.	0,1138 M.	15,1 ml.	1,72 M

Gennemsnitlig koncentration: 1,85 M

Potentiometrisk titrering wc-rens

Følgende resultater er opnået med en NaOH koncentration på 0,1138 M og en 1,0 ml. wc-rens.

V. NaOH	pH
0,0 ml.	1,40
1,0 ml.	1,40
2,0 ml.	1,43
3,0 ml.	1,48
5,0 ml.	1,56
7,0 ml.	1,64
10,0 ml.	1,89
12,0 ml.	2,20
15,0 ml.	9,70
17,0 ml.	11,61
22,0 ml.	11,99
25,0 ml.	12,19

HCL koncentration: 1,707 M

Fortynding af afløbsrens

Fortynding:	10^0	10^-1	10^-2	10^-3	10^-4	10^-5
C. NaOH	2,74 M	2,74*10^-1 M	2,74*10^-2 M	2,74*10^-3 M	2,74*10^-4 M	2,74*10^-5 M
pH (målt)	-	13,0	12,6	11,6	10,5	9,3
$LaTex: \small{[H_2O^+]}$	3,649*10^0	3,649*10^-1	3,649*10^-2	3,649*10^-3	3,649*10^-4	3,649*10^-5
pH (beregnet)	14,438	13,438	12,438	11,438	10,438	9,438

Beregning af pH

For at finde pH værdien skal vi beregne $LaTex: [H_3O^+]$ koncentrationen:

$LaTex: [H_3O^+] = \frac{10^{-14}}{[C_{NaOH}]}$

Dernæst skal vi bare tage minus log() af denne koncentration:

$LaTex: pH = -log([H_3O^+])$

Fortynding af wc-rens

Fortynding:	10^0	10^-1	10^-2	10^-3	10^-4	10^-5
C. HCL	1,85	1,85*10^-1 M	1,85*10^-2 M	1,85*10^-3 M	1,85*10^-4 M	1,85*10^-5 M
pH (målt)	-	1,2	2,0	2,9	3,8	4,7
$LaTex: \small{[H_2O^+]}$	1,85	1,85*10^-1 M	1,85*10^-2 M	1,85*10^-3 M	1,85*10^-4 M	1,85*10^-5 M
pH (beregnet)	-0,267	0,733	1,733	2,733	3,733	4,733

Beregning af pH

For at finde pH værdien skal vi kende $LaTex: [H_3O^+]$ koncentrationen, i denne blanding er $LaTex: [H_3O^+]$ koncentrationen det sammen som [HCL] koncentrationen. Derfor kan vi bare tage -log() af [HCL] koncentrationen.

$LaTex: pH = -log([HCL])= -log([H_3O^+])$

Databehandling

Af Jonas F. Jensen.

Beregning af koncentration i afløbsrens

Vi kender nu:

$LaTex: C_{HCL} = 0,1091 M$
$LaTex: V_{HCL} = 12,1 ml$
$LaTex: V_{OH} = 0,5 ml$

For at beregne koncentrationen af KOH/NaOH, skal vi finde stof mængden for KOH/NaOH, og volumen fordi:

$LaTex: C_{OH} = \frac{N_{OH}}{V_{OH}}$

Vi går udfra at stofmængden for KOH/NaOH er lig med stofmængden for HCL ved ækvivalenspunktet. Vi og vi kan beregne stof mængden for KOH/NaOH og HCL på følgende måde:

$LaTex: N_{OH} = N_{HCL} = C_{HCL} \cdot \frac{V_{HCL}}{1000} = 0,00132 mol$

Nu kan vi udregne koncentrationen for KOH/NaOH ved at sætter formlerne ind i hinanden:

$LaTex: C_{OH} = \frac{C_{HCL} \cdot \frac{V_{HCL}}{1000}}{V_{OH}} = 2,64 M$

Beregning af koncentrationer i wc-rens

Vi kender nu:

$LaTex: C_{NaOH} = 0,1138 M$
$LaTex: V_{NaOH} = 17,4 ml$
$LaTex: V_{HCL} = 1 ml$

For at beregne koncentrationen af HCL, skal vi finde stof mængden for HCL, og volumen fordi:

$LaTex: C_{HCL} = \frac{N_{HCL}}{V_{HCL}}$

Vi går udfra at stofmængden for HCL er lig med stofmængden for NaOH ved ækvivalenspunktet. Vi og vi kan beregne stof mængden for NaOH og HCL på følgende måde:

$LaTex: N_{NaOH} = N_{HCL} = C_{NaOH} \cdot \frac{V_{NaOH}}{1000} = 0,00198 mol$

Nu kan vi udregne koncentrationen for HCL ved at sætter formlerne ind i hinanden:

$LaTex: C_{HCL} = \frac{C_{NaOH} \cdot \frac{V_{NaOH}}{1000}}{V_{HCL}} = 1,98 M$

Titreringskurve for potentiometrisk titrering

Beregnet kurve

Vurdering

Af Jonas F. Jensen.

Fejlkilder

(Farveblindhed)

Konklusion

Af Klaus H. Petersen.

Vi kan konkludere ud fra dette forsøg at formålet med at øge vores bekentskab til pH beregning og titrering er blevet opnået forholdsvis godt. Da det giver en meget bedre forståelse når man kan se det i praksis igennem en analyse. Kendskabet til indikator er også blevet noget bedre da vi selv skulle vælge vores indikator til den kolorimetrisk titrering.

Hentet fra "http://jopsen.dk/wiki/Kemi_aflevering_om_reng%C3%B8ringsmidler/"

Kategorier: Kemi Opgaver | Aflevering

Kemi aflevering om rengøringsmidler

Indholdsfortegnelse

Formål

Teori

pH beregning

Kolorimetrisk titrering

Indikator

Potentiometrisk titrering

Udførelse

Kolorimetrisk titrering

Materialeliste

Apperatur

Kemikalier

Opstilling

Fremgangsmåde

Potentiometrisk titrering

Materialeliste

Apperature

Kemikalier

Opstilling

Fremgangsmåde

Resultater

Kolorimetrisk titrering af afløbsrens

Kolorimetrisk titrering af wc-rens

Potentiometrisk titrering wc-rens

Fortynding af afløbsrens

Beregning af pH

Fortynding af wc-rens

Beregning af pH

Databehandling

Beregning af koncentration i afløbsrens

Beregning af koncentrationer i wc-rens

Titreringskurve for potentiometrisk titrering

Beregnet kurve

Vurdering

Fejlkilder

Konklusion

navigation

emner

diverse