Laboration Titrering

Till att börja med: Det du har är två sura lösningar, inte två syror.

Det här kanske är en konstig fråga men är du säker på att ni gjorde en titrering? Det verkar invecklat att använda en svag bas som titrator. Man vill använda en stark bas för att slippa buffertverkan, vilket ger en skarpare kurva med  tydligare ekvivalenspunkt. Dessutom tillsattes väldigt små mängder ammoniak. Vid titrering brukar man vilja tillsätta större mängder för att få en bättre avläsning av hur mycket som tillsattes.

Hej Teraeagle.

Ok, två sura lösningar*. 

Laborationen heter halvtitrerpunkt. Jag ska titrera? och sedan rita titreringskurvan och därfefter beräkna pKa-värde. Och så som jag förstått det är det titrering när man tillsätter en bas till en sur lösning. 

Hur mycket bör jag tillsätta per gång? 1 ml? 

Tack för hjälpen.

Skulle du kunna ladda upp en bild av labinstruktionen? Det är ingen lätt uppgift att räkna ut pKa-värdet för syran (syrorna) eftersom du har en hemsk blandning av tre jämviktssystem med svaga syror och baser:

• Kolsyra/karbonat (i Sprite)
• Citronsyra/citrat (i Sprite och citronsaft)
• Ammonium/ammoniak

Man kan rent principiellt utföra denna typ av titrering och räkna ut pka-värdet för samtliga ämnen men det är en uppgift på universitetsnivå. Dessurom försöker man som sagt undvika att titrera en svag syra med en svag bas eftersom det bara krånglar till det hela.

Värt att tillägga kanske är att jag använde 20 ml av varje sur lösning (stod i instruktionerna).

Jag Pm:ade dig med labbinstruktionerna. Vill helst inte att de ligger ute här.

Du har inte titrerat två starka syror med en svag bas, du har titrerat två svaga syror med en svag bas, och det är aldrig en bra idé. Varken citronsyra eller kolsyra är starka syror. När man titrerar en svag syra bör man välja att göra detta med en stark bas, om man skall få hyfsade redultat.

Om man titrerar en stark syra med en stark bas får man en lösning som ändrar sitt pH-värde ett rejält kliv vid ekvivalenspunkten. Då är pH lika med 7.

Om man titrerar en svag syra med en stark bas får man en lösning som ändrar sitt pH-värde ett hyfsat tydligt kliv vid ekvivalenspunkten. Då är pH större än 7.

Om man titrerar en svag bas med en stark syra får man en lösning som ändrar sitt pH-värde ett hyfsat tydligt kliv vid ekvivalenspunkten. Då är pH mindre än 7.

Om man titrerar en svag syra med en svag bas (eller tvärtom) får man en lösning som inte ger en tydlig pH-förändringen. Om det är surt eller basiskt vid ekvivalenspunkten beror på vilken syra och vilken bas det är.

Smaragdalena skrev:

Du har inte titrerat två starka syror med en svag bas, du har titrerat två svaga syrotr med en svag bas, och det är aldrig en bra idé. Varken citronsyra eller kolsyra är starka syror. När man titrerar en svag syra bör man välja att göra detta med en stark bas, om man skall få hyfsade redultat.

Om man titrerar en stark syra med en stark bas får man en lösning som ändrar sitt pH-värde ett rejält kliv vid ekvivalenspunkten. Då är pH lika med 7.

Om man titrerar en svag syra med en stark bas får man en lösning som ändrar sitt pH-värde ett hyfsat tydligt kliv vid ekvivalenspunkten. Då är pH större än 7.

Om man titrerar en svag bas med en stark syra får man en lösning som ändrar sitt pH-värde ett hyfsat tydligt kliv vid ekvivalenspunkten. Då är pH mindre än 7.

Om man titrerar en svag syra med en svag bas (eller tvärtom) får man en lösning som inte ger en tydlig pH-förändringen. Om det är surt eller basiskt vid ekvivalenspunkten beror på vilken syra och vilken bas det är.

Hej Smaragdalena.

Ok, då förstår jag. Jag antog att citronjuicen var en stark syra eftersom den hade 1 på pH-skalan. Men då har jag blandat ihop syror och sura lösningar. 

Tack för hjälpen.

leoo skrev:

Jag Pm:ade dig med labbinstruktionerna. Vill helst inte att de ligger ute här.

Om jag vore du hade jag skickat tillbaka uppgiften till läraren. Som jag ser det är det en slarvigt hemsnickrad uppgift som i princip inte är lösbar. 

Ifall vi ska hjälpa dig med uppgiften måste instruktionen laddas upp här i tråden. Enligt forumets regler får inte hjälp ges via PM och det kommer bli svårt att följa tråden om man inte har tillgång till instruktionen.

Teraeagle skrev:

leoo skrev:

Jag Pm:ade dig med labbinstruktionerna. Vill helst inte att de ligger ute här.

Om jag vore du hade jag skickat tillbaka uppgiften till läraren. Som jag ser det är det en slarvigt hemsnickrad uppgift som i princip inte är lösbar. 

Ifall vi ska hjälpa dig med uppgiften måste instruktionen laddas upp här i tråden. Enligt forumets regler får inte hjälp ges via PM och det kommer bli svårt att följa tråden om man inte har tillgång till instruktionen.

Hmm, okej. 

Där är instruktionerna. Men om jag skulle byta ut spriteläsken mot vitvinsvinäger istället. Skulle det underlätta? Eller är uppgiften fortfarande lika svår?

Problemet är att du använder en svag bas att titrera med. Du hade behövt en stark bas istället, exempelvis natriumhydroxid. Om du titrerar en svag syra (ättiksyran i vinäger är också svag) med en svag bas kommer inte längre halvtitrerpunkten att motsvara syrans pKa-värde.

Teraeagle skrev:

Problemet är att du använder en svag bas att titrera med. Du hade behövt en stark bas istället, exempelvis natriumhydroxid. Om du titrerar en svag syra (ättiksyran i vinäger är också svag) med en svag bas kommer inte längre halvtitrerpunkten att motsvara syrans pKa-värde.

Ok, jag förstår. 

Så du tycker jag ska ta upp detta med läraren? 

Så du tycker jag ska ta upp detta med läraren? 

Definitivt. 

Teraeagle skrev:

Så du tycker jag ska ta upp detta med läraren? 

Definitivt. 

Ok, tack för all din hjälp.

Hej. 

Har gjort en laboration där jag ska titrera två svaga syror med en svag bas. Och sedan ska jag räkna ut pKa och ekvivalenspunkt samt halvtitrerpunkt. Ska även redovisa protolyserna. Jag använde citronsyra och vitvinsvinäger (7.1% syrlighet) som syror och ammoniak som bas. Ammoniaklösningen var: 10% 25%-ig ammoniak och 90% vatten. Citronjuicen var 20 ml och 2 ml rödkålssaft Vitvinsvinägern var 20 ml och 2 ml rödkålssaft. 

I den första bilden med citronjuicen har jag satt ut ekvivalenspunkten och halvtitrerpunkten. Jag är inte helt 100 på att jag satt ut dem rätt, men det borde vara rätt, så som jag fattat det. Hos vitvinsvinägern har jag ingen aning om vart jag ska sätta ekvivalenspunkten och halvtitrerpunkten.

Jag använde denna pH-skala:

http://chem-www4.ad.umu.se:8081/Skolkemi/Experiment/pics/rodkalregnbage02.gif

Mvh.

I den första bilden med citronjuicen har jag satt ut ekvivalenspunkten och halvtitrerpunkten. Jag är inte helt 100 på att jag satt ut dem rätt, men det borde vara rätt, så som jag fattat det.

Det ser ut att stämma ganska bra.

Hos vitvinsvinägern har jag ingen aning om vart jag ska sätta ekvivalenspunkten och halvtitrerpunkten.

Precis, det var detta vi försökte påtala tidigare. Det går inte att se någon tydlig ekvivalenspunkt när man titrerar en svag syra med en svag bas. Det är nog svårt om man mäter det exakta pH-värdet och än svårare i det här fallet med rödkål som indikator.

Det ser ut som att du kan ha ett litet hopp vid 30 ml tillsatt ammoniaklösning och i så fall har du halvtitrerpunkten vid 15 ml. Du har ju alla koncentrationer och volymer som behövs för att räkna ut koncentrationen av ättiksyra hos vinägern, så du kan ansätta att ekvivalenspunkten är vid 30 ml för att sedan räkna ut koncentrationen ättiksyra vid start. Får du något som är nära 7,1 vikt% i så fall?

Teraeagle skrev:

I den första bilden med citronjuicen har jag satt ut ekvivalenspunkten och halvtitrerpunkten. Jag är inte helt 100 på att jag satt ut dem rätt, men det borde vara rätt, så som jag fattat det.

Det ser ut att stämma ganska bra.

Hos vitvinsvinägern har jag ingen aning om vart jag ska sätta ekvivalenspunkten och halvtitrerpunkten.

Precis, det var detta vi försökte påtala tidigare. Det går inte att se någon tydlig ekvivalenspunkt när man titrerar en svag syra med en svag bas. Det är nog svårt om man mäter det exakta pH-värdet och än svårare i det här fallet med rödkål som indikator.

Det ser ut som att du kan ha ett litet hopp vid 30 ml tillsatt ammoniaklösning och i så fall har du halvtitrerpunkten vid 15 ml. Du har ju alla koncentrationer och volymer som behövs för att räkna ut koncentrationen av ättiksyra hos vinägern, så du kan ansätta att ekvivalenspunkten är vid 30 ml för att sedan räkna ut koncentrationen ättiksyra vid start. Får du något som är nära 7,1 vikt% i så fall?

Jag ska räkna på det. Jag återkommer.

Fick följande:

V(NH3) = 29.5 ml = 29.5 cm^3 = 0,0295 dm^3

c(NH3) = 0,100 mol/dm^3

n = c * V = 0,0295 * 0,100 = 0,00295 mol

n(CH3COOH) = 0,00295 mol

V(CH3COOH) = 20 ml = 20 cm^3 = 0,020 dm^3

c(CH3COOH) = n/V = 0,00295/0,020 = 0,1475 mol/dm^3 

Vad blir det i viktprocent? Du kan nog anta att en liter vinäger väger ett kilogram. Det är en så pass utspädd lösning att densitet borde vara nära vattens densitet.

Teraeagle skrev:

Vad blir det i viktprocent? Du kan nog anta att en liter vinäger väger ett kilogram. Det är en så pass utspädd lösning att densitet borde vara nära vattens densitet.

p = 997 g/dm^3

m = p*V = 997*0.020

m = 19.94 g = 1,994%.

Det blir inte i närheten..

Nu vet jag inte riktigt hur du har tänkt.

1 liter vinäger väger ungefär 1000 gram och innehåller 0,1475 mol ättiksyra. Hur många gram ättiksyra motsvarar det? Hur många viktprocent utgörs då av ättiksyra?

Teraeagle skrev:

Nu vet jag inte riktigt hur du har tänkt.

1 liter vinäger väger ungefär 1000 gram och innehåller 0,1475 mol ättiksyra. Hur många gram ättiksyra motsvarar det? Hur många viktprocent utgörs då av ättiksyra?

Den innehåller väl 0.1475 molar ättiksyra? Och inte mol? 

Jag får 0.1475 mol ättiksyra till ca 8.8 gram. Vilket också blir fel.

Om koncentrationen av ättiksyra är 0,1475 mol/dm³ så innehåller 1 liter lösning 0,1475 mol ättiksyra. Vilken molmassa har ättiksyra? Vilken massa har 0,1475 mol ättiksyra?

Smaragdalena skrev:

Om koncentrationen av ättiksyra är 0,1475 mol/dm³ så innehåller 1 liter lösning 0,1475 mol ättiksyra. Vilken molmassa har ättiksyra? Vilken massa har 0,1475 mol ättiksyra?

8,857375 gram

Bra! Om du har 8,86 gram ättiksyra per 1000 gram lösning är alltså masshalten 8,86g/1000g=8,86 vikt%. Det ligger faktiskt ganska nära det som vinägern påstods innehålla.

Nu lär det dock vara så att man inte kan få någon vidare precision med en såhär pass ”grov” mätmetod. Tre värdesiffror är en alldeles för noggrann angivelse. Jag hade avrundat svaret till närmsta tiotal, dvs 10 vikt%. Det är ungefär den precision man kan förvänta sig från en sån här mätmetod.

Om du vill höja ditt betyg bör du diskutera följande i rapporten:

• Förklara varför det hade varit bättre att använda en stark istället för en svag bas.
• Förklara vilken utrustning som skulle göra din undersökning bättre och ditt resultat säkrare. I det här fallet var du ganska begränsad av vad som fanns i hemmet. Hur hade du gjort om du hade ett fullt utrustat, professionellt laboratorium? 

Teraeagle skrev:

Bra! Om du har 8,86 gram ättiksyra per 1000 gram lösning är alltså masshalten 8,86g/1000g=8,86 vikt%. Det ligger faktiskt ganska nära det som vinägern påstods innehålla.

Nu lär det dock vara så att man inte kan få någon vidare precision med en såhär pass ”grov” mätmetod. Tre värdesiffror är en alldeles för noggrann angivelse. Jag hade avrundat svaret till närmsta tiotal, dvs 10 vikt%. Det är ungefär den precision man kan förvänta sig från en sån här mätmetod.

Om du vill höja ditt betyg bör du diskutera följande i rapporten:

• Förklara varför det hade varit bättre att använda en stark istället för en svag bas.
• Förklara vilken utrustning som skulle göra din undersökning bättre och ditt resultat säkrare. I det här fallet var du ganska begränsad av vad som fanns i hemmet. Hur hade du gjort om du hade ett fullt utrustat, professionellt laboratorium? 

Ok. 

Men är inte 8.86g/1000g = 0.886%? 

Går det inte att göra samma beräkningar på citronsyran? 

Och nu är det bara att gå vidare och beräkna pKa va?

Tack så mycket för all din hjälp.

Du har helt rätt såklart... Tror det börjar vara lite för sent på kvällen för huvudet nu :)

Hur gjorde du när du beräknade molariteten hos ammoniaklösningen? Först skrev du procentsatser och sen var koncentrationen helt plötsligt 0,10 mol/dm³. Hur gjorde du den omvandlingen?

Teraeagle skrev:

Du har helt rätt såklart... Tror det börjar vara lite för sent på kvällen för huvudet nu :)

Hur gjorde du när du beräknade molariteten hos ammoniaklösningen? Först skrev du procentsatser och sen var koncentrationen helt plötsligt 0,10 mol/dm³. Hur gjorde du den omvandlingen?

Jag var också lite osäker på den delen. Ska det vara 1 mol/dm^3? 

Visa hur du har räknat.

Teraeagle skrev:

Visa hur du har räknat.

Ignorera det sista jag skrev. Ska räkna på det.

Teraeagle skrev:

Bra! Om du har 8,86 gram ättiksyra per 1000 gram lösning är alltså masshalten 8,86g/1000g=8,86 vikt%. Det ligger faktiskt ganska nära det som vinägern påstods innehålla.

Nu lär det dock vara så att man inte kan få någon vidare precision med en såhär pass ”grov” mätmetod. Tre värdesiffror är en alldeles för noggrann angivelse. Jag hade avrundat svaret till närmsta tiotal, dvs 10 vikt%. Det är ungefär den precision man kan förvänta sig från en sån här mätmetod.

Om du vill höja ditt betyg bör du diskutera följande i rapporten:

• Förklara varför det hade varit bättre att använda en stark istället för en svag bas.
• Förklara vilken utrustning som skulle göra din undersökning bättre och ditt resultat säkrare. I det här fallet var du ganska begränsad av vad som fanns i hemmet. Hur hade du gjort om du hade ett fullt utrustat, professionellt laboratorium? 

Nej, det blir 0,886 %.

Smaragdalena skrev:

Nej, det blir 0,886 %.

Precis, vi konstaterade det tidigare i tråden.

Jag räknade såhär nu:

I 1 liter av MIN ammoniakblandning finns det 10% 25%-ig ammoniakblandning och 90% vatten.

Alltså 0.975 dm^3 vatten och 0.025 dm^3 ren ammoniak.

Molmassan för ammoniak är 17,031 g/mol.

0,025 dm^3 ammoniak = 25g ammoniak.

Substansmängden 25g ammoniak = 1,467911456 mol

Koncentrationen är 

c = n/V = 1,467911456 mol/dm^3

Är detta korrekt?

leoo skrev:

Alltså 0.975 dm^3 vatten och 0.025 dm^3 ren ammoniak.

[...]

0,025 dm^3 ammoniak = 25g ammoniak.

Detta är fel. För det första tror jag att man avser viktprocent och inte volymprocent ammoniak. Det är ju en gas, så man kan inte riktigt ta olika volymer och blanda dem. Dessutom är det fel att 0,025 dm³ ammoniak skulle väga 25 gram. Du behöver ammoniaks densitet för att räkna ut hur mycket volymen motsvarar i massa. Fast nu är det ju ändå inte så du ska göra.

Om du har 1000 gram ammoniaklösning så består den av 100 gram 25 %-ig ammoniaklösning och 900 gram vatten. 100 gram 25 %-ig ammoniaklösning innehåller i sin tur 25 gram ammoniak, vilket motsvarar 25/17,031=1,4679... mol ammoniak. Om vi antar att lösningen har en densitet som liknar vattens densitet så har 1000 gram lösning volymen 1 dm3. Alltså blir koncentrationen ammoniak runt 1,4679 mol/dm³.

Värdet blev alltså rätt med din beräkning, fast du förde fel resonemang. Vad får du för koncentration av ättiksyra om du räknar med att ammoniaklösningen höll 1,4679 mol/dm³ istället för 0,100 mol/dm³?

Teraeagle skrev:

leoo skrev:

Alltså 0.975 dm^3 vatten och 0.025 dm^3 ren ammoniak.

[...]

0,025 dm^3 ammoniak = 25g ammoniak.

Detta är fel. För det första tror jag att man avser viktprocent och inte volymprocent ammoniak. Det är ju en gas, så man kan inte riktigt ta olika volymer och blanda dem. Dessutom är det fel att 0,025 dm³ ammoniak skulle väga 25 gram. Du behöver ammoniaks densitet för att räkna ut hur mycket volymen motsvarar i massa. Fast nu är det ju ändå inte så du ska göra.

Om du har 1000 gram ammoniaklösning så består den av 100 gram 25 %-ig ammoniaklösning och 900 gram vatten. 100 gram 25 %-ig ammoniaklösning innehåller i sin tur 25 gram ammoniak, vilket motsvarar 25/17,031=1,4679... mol ammoniak. Om vi antar att lösningen har en densitet som liknar vattens densitet så har 1000 gram lösning volymen 1 dm3. Alltså blir koncentrationen ammoniak runt 1,4679 mol/dm³.

Värdet blev alltså rätt med din beräkning, fast du förde fel resonemang. Vad får du för koncentration av ättiksyra om du räknar med att ammoniaklösningen höll 1,4679 mol/dm³ istället för 0,100 mol/dm³?

130,0184225 g = 13%. Vilket är lite närmare. Men ändå en bit bort.

Ja, men du kan som sagt inte förvänta dig något bättre värde. 13 avrundas också till 10 som närmsta tiotal.

Teraeagle skrev:

Ja, men du kan som sagt inte förvänta dig något bättre värde. 13 avrundas också till 10 som närmsta tiotal.

Ok, jag förstår. Nu är det bara att beräkna pKa värdet, eller?

Ja.

Teraeagle skrev:

Ja.

Fick detta resultat...

Du hade ju inga vätejoner eller acetatjoner från början men enligt tabellen så får du 0,1 mol/dm3 av vardera sort. Hur kan då koncentrationen av dem vara 2,2651693 mol/dm3 vid jämvikt? 

Teraeagle skrev:

Du hade ju inga vätejoner eller acetatjoner från början men enligt tabellen så får du 0,1 mol/dm3 av vardera sort. Hur kan då koncentrationen av dem vara 2,2651693 mol/dm3 vid jämvikt? 

Haha vad dum jag är.... Hjärnsläpp.

Ser det bra ut nu?

Det ska stå -log(0.004842218). Har ändrat det i dokumentet.

Enligt din tabell från titreringen höll lösningen pH 2 innan tillsats av ammoniak. I så fall fick du 0,01 mol/dm3 och inte 0,1 mol/dm3 vätejoner.

Teraeagle skrev:

Enligt din tabell från titreringen höll lösningen pH 2 innan tillsats av ammoniak. I så fall fick du 0,01 mol/dm3 och inte 0,1 mol/dm3 vätejoner.

Nej, det var citronsyran. Jag räknar på ättiksyran nu.

Ojdå, ja i så fall har du räknat rätt. Jag gissar dock stt pH-värdet hade varit högre än 1 ifall du hade gjort en mer regelrätt mätning.

Teraeagle skrev:

Ojdå, ja i så fall har du räknat rätt. Jag gissar dock stt pH-värdet hade varit högre än 1 ifall du hade gjort en mer regelrätt mätning.

Ja, jag vet. Det är därför jag är osäker på resultaten jag fick. Men jag gjorde om laborationen flera gånger och till slut orkade jag inte mer. Sådär på rak arm kan jag tycka att citronjuicen borde vara surare än vitvinsvinägern. Men det här var resultaten jag fick.

Höger är vitvinsvinägern och vänster är citronsjuicen.

Jo jag förstår problematiken. Det är inte du som har gjort något fel utan det är metoden som gör att det inte går att få något bättre resultat med den utrustning du hade till hands. Du får inte sämre betyg för att du avläste färgen ”lite fel”, däremot får du ett högre betyg om du föreslår någon metod som hade fungerat bättre (med en motivering varför det hade blivit bättre).

Teraeagle skrev:

Jo jag förstår problematiken. Det är inte du som har gjort något fel utan det är metoden som gör att det inte går att få något bättre resultat med den utrustning du hade till hands. Du får inte sämre betyg för att du avläste färgen ”lite fel”, däremot får du ett högre betyg om du föreslår någon metod som hade fungerat bättre (med en motivering varför det hade blivit bättre).

Ok, jag förstår. Jag ska ta upp allt det här i diskussionen. Jag vet inte hur jag ska tacka dig Teraeagle. Tack för allting, verkligen!