CO2/carbonaatgehalte bepalen via wateranalyseset

CO2/carbonaatgehalte bepalen via wateranalyseset
Probleemstelling: Wat is het verschil in CO2 gehalte in kraantjeswater, bruiswater en
gedemineraliseerd water?
Hypothese:
Extra informatie
*Bufferwerking
Een buffer is een waterige oplossing van stoffen die zich in een bepaald evenwicht bevinden
en een bepaalde pH aannemen. Bij verdunning of bij toevoegen van een zuur of een base zal
de pH nagenoeg constant blijven. Een bufferoplossing bestaat uit een zwak zuur en het zout
van de geconjugeerde base of uit een zwakke base en het zout van het geconjugeerde zuur.
HZ ↔ H+ + ZIn welke mate de reactie verloopt wordt gegeven door de Kz waarde of zuurconstante:
Kz= [H+] [Z-]
[HZ]
De reacties die optreden in een bufferoplossing:
1) HZ + H2O ↔ H3O+ + Z2) Z- + H2O ↔ HZ + OHSom: 2 H2O ↔ H3O+ + OHDe wet van Le Châtelier is geldig, namelijk: als in een chemisch systeem een
evenwichtsverstoring optreedt, dan zal het evenwicht zodanig verschuiven dat die verandering
tenietgedaan wordt. Met andere woorden, als er een zuur toegevoegd wordt aan het systeem,
zal er aanvankelijk meer H3O+ gevormd worden, maar het buffersysteem zorgt voor een
verschuiving van het evenwicht van reactie 1 naar rechts.
*Invloed CO2
Koolstofdioxide lost weinig op in water en er ontstaat koolzuur:
CO2 + H2O ↔ H2CO3
Koolzuur is een zwak zuur en splitst zich er ontstaan bicarbonaat- en carbonaationen:
H2CO3 ↔ HCO3 - + H+ ↔ CO32- + 2H+
Toevoegen van CO2 aan water leidt dus tot de verzuring van de pH. Het buffersysteem zorgt
ervoor dat de reactie in de tegengestelde richting gaat, en de pH zo constant houd.
Benodigdheden
- Wateranalyseset
- Bruiswater
- Kraantjeswater
- Gedemineraliseerd water
Werkwijze
- Neem 5 ml van het staal dat je wilt onderzoeken en doe dit m.b.v. de spuit die in de
wateranalyseset zit.
- Breng dit in het bekertje dat in de wateranalyseset zit.
- Voeg 2 druppels van het reagens 1 uit de wateranalyseset.
- Titreer met reagens 2 uit de wateranalyseset. Gebruik het spuitje van 1 ml uit de
wateranalyseset als buret.
Waarneming
Voor
Kraantjeswater
bruiswater
Tijdens
Kraantjeswater
Na
Kraantjeswater
Hoeveelheid
reagens 2
toegevoegd
0.34ml toegevoegd 0.46ml toegevoegd
bruiswater
bruiswater
gedemineraliseerd water
gedemineraliseerd water
gedemineraliseerd water
0.08ml toegevoegd
Interpretatie
Reagens 1: koper mix indicator
Reagens 2: HCl oplossing 0.0356mol/l
Men gaat kijken hoeveel zuur er nodig is om de indicator van kleur te doen veranderen. Door
de bufferende werking van CO2 kunnen we zo vaststellen welk staal het meeste CO2 bevat.
Hoe meer zuur we moeten toevoegen, hoe meer CO2 in het staal aanwezig is.
Besluit
In het bruiswater is het meeste CO2 aanwezig, in het gedemineraliseerd water het minste, het
kraantjeswater zit er tussen in.
Reflectie
Was je hypothese juist?
Koppeling leerplan
- Leerplan: D/2012/7841/079 2de graad tso/kso Natuurwetenschappen
4.7.3 Stofklassen van minerale verbindingen
78 Oxiden, zuren, hydroxiden en zouten definiëren op basis van hun samenstelling en hun
onderling verband in een schema weergeven.
4.7.5 Gedrag van stoffen in water
88 De pH-schaal weergeven en de pH-waarde van een oplossing interpreteren.
- Leerplan: 2de graad aso AV Chemie D/2006/0279/039
4.2 Anorganische samengestelde stoffen rondom ons
12 De pH-schaal in relatie kunnen brengen met zuur, basisch of neutraal karakter van een
waterige op-lossing (C26p)
14 De typische kleur van indicatoren als fenolftaleïne, lakmoes of methyloranje in zuur en
basisch midden Zuur-base-indicatoren en pH-schaal kennen en kunnen interpreteren (C26p)
Koppeling wetenschapsvakken
Chemie: chemische reacties, kwantitatief meten, indicatoren, pH-schaal, stofklassen,
neutralisatiereactie
Fysica: metrologie
Bio: invloed CO2 gehalte in bodem/omgeving op vegetatie (ecologie)