Introductie Werkboek en foto’s

Presentatie over: "Introductie Werkboek en foto’s"— Transcript van de presentatie:

1

2 Introductie Werkboek en foto’s
De foto-knop wordt gebruikt om het scherm vast te leggen. Met dit pictogram maak je een foto van de pagina. Door het pictogram aan te klikken komt de foto in je verslag te staan. Met de werkboek-knop worden foto’s en tekst vastgelegd in het werkboek van de Spark. De keuze-knop wordt gebruikt om je verslag te exporteren of af te drukken. Opmerking: je kan een foto maken van de eerste pagina van je werkboek en dit dan als voorblad van je verslag gebruiken.

3 Vraagstelling Met een titratie kun je bepalen hoeveel van een stof in een oplossing aanwezig is. Maar wat als de stof een zuur is, dat meer dan één waterstof ion kan afgeven? Hoe en waarom verandert dan de titratiecurve? En kun je nog steeds bepalen wat de concentratie is?

4 Achtergrond HNO3 (aq) + H2O (l) NO3- (aq) + H3O+
H+ kan afgegeven worden Zuren zijn stoffen, die waterstof ionen kunnen afgeven. Basen doen juist het tegenovergestelde: zij nemen waterstof ionen op. H+ kan opgenomen worden om H2O te vormen Wanneer een zuur een waterstof ion afgegeven heeft, heet wat overblijft de geconjugeerde base of zuurrest. Wanneer een base een waterstof ion opneemt heet de nieuwe stof het geconjugeerde zuur. HNO3 (aq) + H2O (l) NO3- (aq) + H3O+ Geconjugeerde base Geconjugeerd zuur Zuur Base

5 Toets Wanneer een zuur een waterstof ion afgeeft, heet dat wat er overblijft: Het geconjugeerde zuur De geconjugeerde base Een diprotisch zuur Een diprotische base Druk op nadat je je antwoord hieronder hebt ingevuld, om van deze pagina een foto te nemen voor je verslag. L6 – text box [ Mijn keuze is….. ]

6 Achtergrond Polyprotische zuren bezitten meer dan één watersof ion die ze kunnen afgeven. Je kunt zuren onderverdelen naar de hoeveelheid waterstof ionen die ze kunnen afgeven. Aantal af te geven H+ ionen Algemene zuursoort Specifieke zuursoort Voorbeelden Monoprotisch Monoprotisch 1 HCl Polyprotisch Diprotisch 2 H2SO3 Polyprotisch Triprotisch 3 H3PO4

7 Aantal af te geven ionen
Toets Type zuur Aantal af te geven ionen 2. Salpeterzuur (HNO3) kun je het beste omschrijven als een ___________ zuur. triprotisch diprotisch polyprotisch monoprotisch monoprotisch 1 diprotisch 2 triprotisch 3 L6 – text box [ Mijn keuze is… ]

8 Achtergrond Een carbonaat ion (CO32-) is de geconjugeerde base van koolzuur (H2CO3). Deze carbonaat ionen kun je titreren met een zuur zoals zoutzuur ( HCl ). De opname van waterstof gaat in 2 stappen: Stap 1: HCl (aq) + Na2CO3 (aq) NaHCO3 (aq) + NaCl (aq) Stap 2: HCl (aq) + NaHCO3 (aq) CO2 (g) + H2O (l) + NaCl (aq) Totale reactie: 2 HCl (aq) + Na2CO3 (aq) CO2 (g) + H2O (l) + 2 NaCl (aq)

9 Toets Wanneer verwacht je belletjes en dus gasvorming te kunnen zien bij de reactie tussen natriumcarbonaat en zoutzuur? Alleen bij de eerste stap. Alleen bij de tweede stap. Bij stap één en twee. Er onstaan helemaal geen bellen. L6 – text box [ Mijn keuze is… ]

10 Achtergrond Alle stappen kun je waarnemen in de titratiecurve. Je kunt tijdens de titratie het pH verloop volgen met een pH sensor. Het equivalentiepunt is daar, waar de curve het stijlste loopt. Het aantal molen zuur is hier gelijk aan het aantal molen Base. Voor polyprotische zuren is er een equivalentiepunt voor elk waterstof atoom dat afgegeven wordt. Equivalentie- punt Equivalentie- punt

11 Toets 4. Hoeveel equivalentiepunten verwacht je te zien bij een diprotische reactie? 1 2 3 4 Diprotische titratiecurve L6 – text box [Mijn keuze is… ]

12 Was altijd je handen als je klaar bent.
Veiligheid Volg de algemene veiligheidsregels die in je lokaal gelden nauwkeurig op. Zoutzuur is een sterk zuur: voorkom dat het op je handen of in je ogen komt. Was je handen na het werken met chemicaliёn, apparaten en glaswerk. Zorg ervoor, dat alle chemische afvalstoffen volgens de regels worden afgevoerd. BE SAFE Was altijd je handen als je klaar bent.

13 Materialen en benodigdheden
Verzamel al deze materialen, voordat je begint. druppelteller pH sensor buffer oplossing pH 4, 25 ml buffer oplossing pH 10, 25 ml 2 bekerglazen van 50 ml magneetroerder roervlo trechter statief

14 Materialen en benodigdheden
Verzamel al deze materialen, voordat je begint. buret buretklem statiefklem bekerglas, 250-ml weggooi pipet maatcilinder, 100-ml maatcilinder, 50-ml spuitfles met demiwater

15 Materialen en benodigdheden
Verzamel al deze materialen voordat je begint. vat voor vloeibaar afval 200 ml gedistilleerd- of demiwater zoutzuur 1.0 M, 50 ml natriumcarbonaat oplossing, 50 ml afval gedist. Water

16 Zet in de juiste volgorde
De stappen links maken deel uit van dit practicum. Ze staan echter niet in de juiste volgorde. Zet alle stappen in de juiste volgorde en maak daar een foto van. A. Sluit de buret als de pH < lager dan 2 is geworden en stop dan ook de meting. Bepaal het eind- volume van het zoutzuur. B. Gebruik de gegevens die hebt je verzameld om de natriumcarbonaat concentratie uit te rekenen. C. Zet de titratie opstelling in elkaar en kalibreer de pH sensor. D. Meet en noteer het volume van de natriumcarbonaat- en de zoutzuur- oplossing. Start de meting en laat de buret druppelen. L6 – text box [De juiste volgorde is… ]

17 Opstelling Verbind de pH sensor met het Spark science systeem.
Kalibreer de pH sensor: Giet ongeveer 25 ml van de buffer met pH 4.0 in een bekerglas van 50 ml. Giet ook 25 ml van de buffer met pH 10 in een tweede bekerglas. Neem de pH sensor uit de bewaarvloeistof en spuit het uiteinde grondig schoon met demiwater. Lees de aanwijzingen over hoe je de kalibratie precies moet uitvoeren op de volgende bladzijde. Buffer oplossingen en pH sensor

18 IJken van de pH sensor: IJkpunt 1:
Plaats de electrode in buffer oplossing pH 4. Vul 4.0 in als de pH in het Standard Value veld onder Calibration Point 1. Druk op Read From Sensor onder Calibration Point 1. Maak de pH sensor schoon met gedistilleerd water. 4. IJkpunt 2: Herhaal dit zoals in punt 1 maar gebruik hier buffer oplossing pH 10 . Druk op OK om uit het callibratie scherm te gaan en druk nogmaals op OK om terug te keren naar je proef. IJken van de pH sensor: Let op: Gedurende de ijking is het niet mogelijk naar deze pagina terug te keren. 1. Open het Calibratie Sensor scherm: Druk op Druk op CALIBRATE SENSOR 2. Overtuig je dat de juiste meting is geselecteerd: Sensor: (Naam van de sensor) Meting: pH Calibration Type: 2 punten druk op NEXT

19 Opstelling Verbind de druppelteller met het Spark science systeem.
Vr.1: Zal een ongekalibreerde pH sensor nauwkeurige resultaten geven? Verbind de druppelteller met het Spark science systeem. Zet de titratie opstelling in elkaar. Buretklem Buret pH sensor Statief Statiefklem L6 – text box [ Een niet gekalibreerde pH sensor zal… ] Druppel teller Roervlo Bekerglas 250 ml Magnetische roerder

20 Opstelling Vr.2: Waarom moet je nog een beetje titratievloeistof door de druppelteller weg laten lopen? Gebruik een weggooi pipet om met een paar ml zoutzuur de buret voor te spoelen. Laat het zoutzuur weer uit de buret lopen en gooi weg in de afvalbeker. Herhaal dit 2 keer. Zorg ervoor, dat de kraan op de buret dicht staat! Vul nu de buret met ongeveer 50 ml zoutzuur met behulp van de glazen trechter. Laat een beetje zoutzuur door de druppelteller lopen en gooi dit ook weg. L6 – text box [Dit moet omdat… ] gesloten

21 Opstelling Vr.3: Hoe kan de groene Led op de druppelteller je helpen om te zien of het zoutzuur in aparte druppels valt? Oefen met de kraan vande buret, zodat je in staat bent om de druppels stuk voor stuk te laten vallen met een snelheid van zo’n 2 of 3 druppels per seconde. Opgelet: Dit is belangrijk, want als het zoutzuur als een stroompje , in plaats van druppel voor druppel, uit de buret loopt, moet je opnieuw beginnen. Sluit de buretkraan en haal het bekerglas met afval weg. L6 – text box [Je kunt dit zien, omdat… ]

22 Opstelling Vr.4: Noteer het beginvolume en de concentratie van het zoutzuur hieronder. Bepaal het beginvolume van het zoutzuur op een 0.01 ml nauwkeurig. Pas met de 100 ml maatcilinder ml gedistilleerd water af en schenk dit in een schoon bekerglas van 250 ml. Pas met de 50 ml maatcilinder 20 ml Na2CO3 oplossing van 0.5 M af en voeg deze toe aan het bekerglas met water. Noteer het precieze volume van het natriumcarbonaat in de tekstruimte op de volgende pagina. L6 – text box [Het begin volume van HCl is: ] [De concentratie van HCl is: ]

23 Opstelling Vr.5: Noteer het volume van de toegevoegde Na2CO3 oplossing hieronder. Voeg de roervlo toe aan het bekerglas met de Na2CO3 oplossing, steek de pH sensor er in en zet het geheel op de magneetroerder onder de buret. Schakel de magneetroerder in en laat deze matig draaien. Let op: De onderkant van de pH sensor moet onder de vloeistof staan. L6 – text box [Het begin volume van natriumcarbonaat is: ]

24 Meten Druk op om de meting te starten.
Draai de buretkraan langzaam open, zodat er 2 tot 3 druppels per seconde uitkomen. Ga door met het verzamelen van meetgegevens tot de zuurgraad zich onder pH 2 stabiliseert. Ga naar de volgende pagina.

25 Vr.6: Welke reactie vindt plaats aan het begin van de titratie tussen de begin pH van +/-12 en van pH 8? Vr.7: Wat gebeurt er als de pH onder de 8 zakt? Verklaar wat je ziet gebeuren? L4 – text box [De volgende reactie vindt plaats… ] L5 – text box [Bij een pH lager dan 8… ]

26 Meten Als de pH van de oplossing stabiliseert, onder een pH van 2, sluit dan de buretkraan. Ga naar de volgende pagina.

27 Meten Druk op om de meting te stoppen.
Bepaal het volume van het zoutzuur dat in de buret achterblijft. L6 – text box [Het eindvolume van HCl is: ]

28 Volume HCl = Eindvolume HCl – Beginvolume van HCl
Gegevensverwerking *Werkboek bekijken: Druk op om het journaal scherm te openen. Druk op of om door de pagina’s van je werkboek te scrollen. Klik de miniatuur afbeelding aan om de pagina te openen. Bepaal het volume van het zoutzuur dat je in de titratie verbruikt hebt door de stappen hieronder te volgen. Volume HCl = Eindvolume HCl – Beginvolume van HCl Letop: Het begin- en eindvolume HCl heb je eerder in je werkboek vastgelegd. Zoek ze nu op.* Vul het eindvolume van zoutzuur in in het tekstvlak hiernaast. Vul nu ook het beginvolume hiernaast in. Trek het beginvolume van het eindvolume af en noteer het verbruikte volume zoutzuur. L6 – text box [a. Eindvolume HCl: ] [b. BeginvolumeHCl: ] [c. Verbruikt volume zoutzuur: ]

29 Gegevensverwerking : HCl
2. Maak een formule* om het aantal druppels om te zetten in milliliters (ml). Berekende volume = (aantal druppels)*(volume titratie vloeistof) / (eindstand aantal druppels) Let op: [Aantal druppels] = de meetgegevens Volume van de titrant = het verbruikte aantal ml HCl (in het werkboek) Eindstand aantal druppels = totaal aantal toegevoegde druppels (staat hier rechts) *Een formule maken: Druk op om het palet te openen. Druk op CALCULATED DATA om de rekenmachine te openen. Voer de berekening in. Druk op Measurements om de gegevens in de berekening in te vullen.

30 3. Zoek de hellingshoek en de pH op het eerste equivalentiepunt
3. Zoek de hellingshoek en de pH op het eerste equivalentiepunt. Dit is het punt waar de grafiek het stijlste verloopt.* *Het equivalentiepunt vinden: Tik om het palet te openen. Druk op en wijs 2 punten aan in het stijlste deel. Druk op en dan op om de hellingshoek en de plaats te zien. Druk op en om het stijlste punt te vinden. Druk op om het equivalentiepunt vast te leggen.

31 4. Zoek de hellingshoek en de pH op het tweede equivalentiepunt
4. Zoek de hellingshoek en de pH op het tweede equivalentiepunt. Dit is het punt waar de grafiek het stijlste verloopt.* *Het equivalentiepunt vinden: Tik om het palet te openen. Druk op en wijs 2 punten aan in het stijlste deel. Druk op en dan op om de hellingshoek en de plaats te zien. Druk op en om het stijlste punt te vinden. Druk op om het equivalentiepunt vast te leggen.

32 Druk op en op om het volume en de pH te zien.
Verander de x-as om het volume HCl te laten zien.* (Druk op om de assen aan te passen). Bepaal de hoeveelheid HCl, die je hebt toegevoegd op het eerste equivalentiepunt, door op en dan op equivalentiepunt te drukken (gebruik of ). Druk op en op om het volume en de pH te zien. Druk op en vul het volume in. Herhaal de stappen 6- 8 voor het tweede equivalentiepunt. *De variabele op x- of y-as veranderen: Druk op om het palet te openen. Druk op om het grafiek menu te openen. Druk op Measurement en kies de juiste grootheid voor beide assen. .

33 Gegevensverwerking Bereken de concentratie Na2CO3 op het eerste equivalentiepunt: Bereken hoeveel mol HCl je hebt toegevoegd uit het volume en de concentratie van het zoutzuur . Zet het aantal mol HCl om in het aantal mol Na2CO3 waarbij je de eerste stap van de reactie in gedachten houdt: HCl + Na2CO NaHCO3 + NaCl . Gebruik het begin volume en het aantal mol Na2CO3 om de concentratie Na2CO te bepalen. L456 – text box [Bij het eerste equivalentie punt: ] [a. Het aantal mol HCl: ] [b. Het aantal mol Na2CO3: ] [c. De concentratie Na2CO3: ]

34 Gegevensverwerking Bereken de concentratie Na2CO3 op het tweede equivalentiepunt. Bereken hoeveel mol zoutzuur je hebt toegevoegd uit het volume en de concentratie van het zoutzuur. Zet het aantal mol HCl om in het aantal mol Na2CO3 waarbij je de tweede stap van de reactie in gedachten houdt: 2 HCl + Na2CO CO2 + 2 NaCl + H2O Gebruik het beginvolume en het aantal mol Na2CO3 om de concentratie Na2CO te bepalen. This page has a live box on the bottom, may need to change spacing on text on top. I lowered the font 2 points to make fit. L456 – text box [Bij het tweede equivalentie punt: ] [a. Het aantal mol HCl: ] [b. Het aantal mol Na2CO3: ] [c. De concentratie Na2CO3: ]

35 Gegevensverwerking equivalentie- punt 11. Bereken het gemiddelde van de concentraties die je voor het eerste en het tweede equivalentiepunt gevonden hebt. Laat je werk zien. equivalentie- punt L456 – text box [Werk gezien: ] [Gemiddelde concentratie: ]

36 Analyseren Wanneer begonnen door vorming van CO₂ belletjes zichtbaar te worden? L456 – text box [De belletjes werden voor het eerst zichtbaar… ]

37 Analyseren Schrijf de reactievergelijkingen op, als aparte stappen, die samen de bruto vergelijking vormen: 2HCl(aq) + Na2CO3(aq) → CO2(g) + 2NaCl(aq) + H2O(l) L456 – text box [Vergelijking 1: ] [Vergelijking 2: ]

38 Analyseren 3a. Voordat je het eerste equivalentiepunt bereikte zat er in het bekerglas een mengsel van waterstofcarbonaat en carbonaat ionen. Welk van deze twee neemt gemakkelijker waterstof ionen op? 3b. Hoe zie je dat? L456 – text box [ a. Waterstof ionen worden gemakkelijker opgenomen... ] [ b. Je kunt dit zien, omdat… ]

39 Analyseren 4a. Na het eerste equivalentiepunt ontstond er snel veel koolstofdioxide. Zaten er toen nog carbonaat ionen in de oplossing? 4b. Wat denk je dat het eerste equivalentiepunt betekent? L456 – text box [ a. Na het eerste equivalentiepunt zaten er … ] [ b. Het eerste equivalentiepunt betekent dat... ]

40 Analyseren De productie van bellen stopte op het tweede equivalentiepunt. Wat valt je op over het volume HCl dat nodig is om elk equivalentiepunt te bereiken? L456 – text box [Het volume … ]

41 Analyseren Waarom stopte de productie van bellen bij het tweede equivalentiepunt? DENK NA! L456 – text box [De bellen stopten, omdat … ]

42 Samenvatting Het eindpunt van een reactie is vaak het uitgangspunt van een andere chemische reactie. Geef hiervan een voorbeeld in de reacties van dit experiment. L456 – text box [In de eerste reactie … ]

43 Samenvatting 2a. Bereken het aantal mol CO₂ dat gevormd is in de reactie. Laat je werk zien. 2b. Wat is de beperkende factor? L456 – text box [ a. Het aantal mol kooldioxide is: ] [ Laat je werk zien] [ b. Beperkend was de hoeveelheid … ]

44 Samenvatting Bereken hoeveel liter CO₂ gevormd is. Ga uit van de standaard temperatuur en druk. Laat je werk weer zien. L456 – text box [ a. Het aantal liter geproduceerde CO₂ is: ] [ Laat je werk zien]

45 Meerkeuze vraag In een zuur-base titratie geeft het equivalentiepunt weer ___________. Het punt waar hetzelfde aantal molen van zuur en base aanwezig zijn. Het punt waarop de buret leeg is. Het punt waarop de pH het hoogst is. Het punt waarop de pH het laagst is. equivalentie- punt titratiecurve L6 – text box [Mijn keuze is … ]

46 Meerkeuze vraag Koolzuur is een diprotisch zuur. Waarom?
Omdat het reageert met een base. Omdat het twee watersof ionen heeft die afgegeven kunnen worden. Omdat koolstofdioxide geproduceerd wordt. Omdat het zowel als zuur als base kan reageren. H2CO3 L6 – text box [Mijn keuze is … ]

47 Meerkeuze vraag Hoeveel equivalentiepunten treden op
bij de titratie van een diprotisch zuur? 1 2 3 L6 – text box [Mijn keuze is … ]

48 Aantal af te staan H+ ionen
Meerkeuzevraag Specifiek type zuur Aantal af te staan H+ ionen Welk soort zuur geeft een titratiecurve als deze ________ ? monoprotisch 1 diprotisch 2 triprotisch 3 L6 – text box [Mijn keuze is … ] monoprotisch b) diprotisch triprotisch d) tetraprotisch

49 Meerkeuze vraag ??? Welk gas komt vrij als een zuur met natriumcarbonaat reageert? Waterstof Zuurstof Methaan Koolstofdioxide L6 – text box [Mijn keuze is … ]

50 Gefeliciteerd Je hebt je onderzoek klaar. Volg de instructies van de docent om alles op te ruimen en de resultaten van het onderzoek door te geven.

51 Naslag CUP WITH GAS BEAKER CORROSIVE WARNING BE SAFE VINEGAR (DISTILLED WATER) BURETTE BEAKER HYDROXIDE ION THINK SIGN CALCULATE CLIP ART