Chemisch rekenen & zuren en basen - Wisnet

pipetteerfactor
titreervloeistof
titerstelling
oertiterstof
Chemisch Rekenen & Zuren en Basen
Van een te titreren stof is vaak ongeveer bekend, hoe groot de concentratie is. Als dat niet
het geval is, dan wordt wel een proeftitratie uitgevoerd. We proberen daarna om van de
'onbekende' oplossing zoveel te pipetteren, dat voor de titratie minstens 10 en hoogstens
25 mL titreervloeistof nodig is. De nauwkeurigheid van een titratie is relatief klein als minder
dan 10 mL nodig is voor de bepaling. Meer dan 25 mL titreervloeistof is onnodig milieubelastend,
kostbaar en tijdrovend. Voor titerstellingen wordt vanwege de meetnauwkeurigheid
wel 20 tot 30 mL titreervloeistof verbruikt.
Uit een berekening vooraf kan blijken, dat er maar 1 mL 'onbekende' oplossing nodig is voor
de titratie. Vanwege de meetnauwkeurigheid kun je beter geen pipet van 1 mL gebruiken. In
zo'n geval verdunnen we vaak het monster in een maatkolf en pipetteren daaruit een
gedeelte. Dat is in het bovenstaande voorbeeld ook gebeurd. Achteraf moeten we met die
verdunning rekening houden. Daarvoor hebben we de zogenaamde pipetteerfactor
gedefinieerd: V(maatkolf) / V(pipet). De waarde van de pipetteerfactor is altijd groter dan 1.
Bij de bovenbeschreven titratie is 25,0 mL gepipetteerd uit de maatkolf van 100 mL. Dat wil
zeggen dat er 25/100, een kwart van de oorspronkelijke hoeveelheid azijn wordt getitreerd.
Het berekende aantal mol wordt met de pipetteerfactor 100/25 = 4 vermenigvuldigd om het
oorspronkelijke aantal mol te krijgen.
Opmerkingen:
De reactievergelijking bij sterke zuren en basen is altijd:
H3O + (aq) + OH – (aq) 2 H2O(l) of H + + OH – → H2O
De molverhouding is dus altijd 1 : 1, maar: zure stoffen als zwavelzuur en Ba(OH)2 zijn per
molecuul goed voor 2 protonen, resp. 2 OH – -ionen. Bij berekeningen moet je daarop letten.
6.2 Titerstelling
De concentratie actieve stof in titreervloeistoffen ligt meestal tussen 0,02 en 0,12 mol/L. Het
zal duidelijk zijn, dat de concentratie nauwkeurig bekend moet zijn, dat wil zeggen tot op drie
(onder 0,1000) of vier significante cijfers (boven 0,1000), bijvoorbeeld 0,0543 mol/L of
0,1047 mol/L. Zo'n oplossing met nauwkeurig bekende concentratie zouden we kunnen
maken door op een analytische balans nauwkeurig een berekende hoeveelheid van een zeer
zuivere stof of te wegen. Vervolgens wordt die hoeveelheid opgelost en in een niet te kleine
maatkolf - vanwege de meetnauwkeurigheid - aangevuld tot een bekend volume. De
concentratie is dan uit te rekenen in vier significante cijfers.
Voor de titreervloeistoffen die we meestal gebruiken, is deze methode ongeschikt. Dat komt
doordat de grondstoffen niet zuiver genoeg te verkrijgen zijn. We volgen daarom een andere
weg. We nemen een stof die wel zeer zuiver is en die reageert met het reagens, de
titreervloeistof. We wegen nauwkeurig een hoeveelheid van die stof af, lossen die op in
water in een erlenmeyer, voegen wat gedestilleerd water en eventueel indicator toe en
titreren met de titreervloeistof tot kleuromslag.
We kunnen uitrekenen hoeveel mol stof we afgewogen hebben. We weten hoeveel mL
titreervloeistof we gebruikt hebben voor de titratie. Als de molverhouding bekend is, kunnen
we dus ook de concentratie actieve stof in de titreervloeistof uitrekenen.
Dat proces heet titerstelling en de stof die we afgewogen hebben heet oertiterstof.
Als we een stof als oertiterstof willen gebruiken, dan moet hij:
- zeer zuiver zijn en niet gemakkelijk verontreinigd raken, vervloeien of verweren;
- liefst een grote molmassa hebben. Dan moeten we namelijk vrij veel stof afwegen om
10 –3 mol te krijgen. Als we een grotere hoeveelheid stof afwegen, dan is de
weegnauwkeurigheid relatief klein.
35