Zuren en basen - CMA

Titratie met de titrator
Toelichting
SCHEIKUNDE
Zuren en
basen
Zuren en basen
Een zuur is een deeltje dat een waterstof-ion (proton, H+) kan afstaan. Als een zuur met
water wordt gemengd, wordt bovenstaand evenwicht verstoord door een grotere
aanwezigheid van H3O+ ionen. Er zijn meer H3O+ ionen dan OH- ionen. Een oplossing met
een dergelijke verhouding noemen we zuur
Een base is een deeltje dat een waterstof-ion (proton, H+) kan opnemen. Als een base
met water wordt gemengd, wordt bovenstaand evenwicht verstoord door een grotere
aanwezigheid van OH- ionen. De base neemt immers vrije protonen op, waardoor er
minder H3O+ gevormd kan worden. Er zijn meer OH- ionen dan H3O+ ionen. Een oplossing
met een dergelijke verhouding noemen we basisch.
De pH schaal
De pH schaal is voorgesteld door de Deense biochemicus Sören Sörenson in 1909 als
een efficiënte notatiewijze voor de grote variatie in de concentratie H 3O+ ionen die hij in
zijn experimenten vond. Hij definieerde pH als het negatieve logaritme (base 10) van de
concentratie H3O+-ionen.
𝑝𝐻 = −log⁡([𝐻3 𝑂+ ])
De concentratie H3O+-ionen kan berekend worden volgens:
[𝐻3 𝑂+ ] = 10−𝑝𝐻
In neutrale oplossingen (bij 298 K) geldt [H3O+] = [OH-] = 10-7mol/L → pH = 7,00
In zure oplossingen geldt [H3O+] > [OH-]
→ pH < 7.
In basische oplossingen geldt [H3O+] < [OH-]
→ pH >7.
Titratie
Een titratie is een analytische methode waarbij een gestandaardiseerde oplossing met een
bekende concentratie (de titratievloeistof) wordt gebruikt om de onbekende concentratie
van een andere oplossing te bepalen. Er vindt tijdens een titratie een chemische reactie
tussen beide oplossingen plaats. Vaak is dit een zuur-base reactie, maar dit hoeft niet.
Tijdens de titratie wordt de titratievloeistof langzaam aan de oplossing met onbekende
concentratie toegevoegd met behulp van een buret. Het eindpunt van de titratie wordt
bepaald door gebruik te maken van een indicator of door de pH van de oplossing te meten
(in het geval van een zuur-base titratie). Op dit eindpunt is er net genoeg van de
titratievloeistof toegevoegd om de oplossing met onbekende concentratie volledig te laten
reageren.
Titratie met de titrator – Toelichting
1
Uit de reactievergelijking en de hoeveelheid toegevoegde titratievloeistof kan de
onbekende concentratie berekend worden:
Aantal moltitrant = Vtitrant * concentratietitrant
Vervolgens kan uit de reactievergelijking de hoeveelheid mol in de onbekende oplossing
bepaald worden, waarna de concentratie berekend kan worden volgens:
Concentratieonbekend = aantal molonbekend / Volumeonbekend
Stappenmotor
De stappenmotor (titrator) is een actuator waarmee
automatisch met relatieve
nauwkeurigheid een bepaald volume van een vloeistof kan worden toegevoegd. Op die
manier kan er nauwkeurig een bepaald volume van een titrant met een constante snelheid
worden toegevoegd . Daarmee wordt het maken van een pH vs. volume diagram een stuk
eenvoudiger dan wanneer dat met een druppelteller en lichtpoort gedaan moet worden.
Meer informatie over de werking van de titrator, het aansluiten van de titrator of tips over
het gebruik vindt u in de handleiding.
2
CMA Lesmateriaal