Introductie

2. Introductie Werkboek en foto’s Met dit pictogram maak je eenfoto van de pagina. Door het pictogram aanteklikkenkomt de foto in je verslagtestaan. De foto-knopwordtgebruiktom het scherm vast teleggen. Met de werkboek-knopwordenfoto’s en tekstvastgelegd in het werkboek van de Spark. De keuze-knopwordtgebruiktom je verslagteexporteren of aftedrukken. Opmerking: je kaneenfotomaken van de eerstepagina van je werkboek en ditdanalsvoorblad van je verslaggebruiken.

3. Vraagstelling • Met eentitratie kun je bepalenhoeveel van eenstof in eenoplossingaanwezig is. Maarwatals de stofeenzuur is, datmeerdanéénwaterstof ion kanafgeven? • Hoe en waaromverandertdan de titratiecurve? En kun je nog steeds bepalenwat de concentratie is?

4. Achtergrond H+kanafgegevenworden • Zurenzijnstoffen, die waterstofionenkunnenafgeven. • Basendoenjuist het tegenovergestelde: zijnemenwaterstofionen op. H+kanopgenomenworden om H2O tevormen • Wanneereenzuureenwaterstof ion afgegevenheeft, heetwatoverblijft de geconjugeerde base of zuurrest. • Wanneereen base eenwaterstof ion opneemtheet de nieuwestof het geconjugeerdezuur. HNO3 (aq) + H2O (l) NO3- (aq) + H3O+ Geconjugeerde base Geconjugeerd zuur Zuur Base

5. Toets • Wanneereenzuureenwaterstof ion afgeeft, heetdatwateroverblijft: • Het geconjugeerdezuur • De geconjugeerde base • Eendiprotischzuur • Eendiprotische base Druk op nadat je je antwoordhieronderhebtingevuld, om van dezepaginaeenfototenemenvoor je verslag.

6. Achtergrond • Polyprotischezurenbezittenmeerdanéénwatersof ion die zekunnenafgeven. • Je kuntzurenonderverdelennaar de hoeveelheidwaterstofionen die zekunnenafgeven. AantalaftegevenH+ionen Voorbeelden Algemenezuursoort Specifiekezuursoort Monoprotisch Monoprotisch 1 HCl Diprotisch Polyprotisch 2 H2SO3 Polyprotisch Triprotisch 3 H3PO4

7. Toets Aantalaftegevenionen Type zuur • 2. Salpeterzuur(HNO3) kun je het besteomschrijvenalseen___________ zuur. • triprotisch • diprotisch • polyprotisch • monoprotisch 1 monoprotisch 2 diprotisch triprotisch 3

8. Achtergrond • Eencarbonaat ion (CO32-) is de geconjugeerde base van koolzuur(H2CO3). • Dezecarbonaationen kun je titreren met eenzuurzoalszoutzuur ( HCl ). • De opname van waterstofgaat in 2 stappen: Stap1:HCl (aq) + Na2CO3 (aq) NaHCO3(aq) + NaCl (aq) Stap2:HCl (aq) + NaHCO3 (aq) CO2(g) + H2O (l) + NaCl (aq) Totalereactie: 2 HCl (aq) + Na2CO3 (aq) CO2(g) + H2O (l) + 2 NaCl (aq)

9. Toets • Wanneerverwacht je belletjes en dusgasvormingtekunnenzienbij de reactietussennatriumcarbonaat en zoutzuur? • Alleenbij de eerstestap. • Alleenbij de tweedestap. • Bijstapéén en twee. • Eronstaanhelemaalgeenbellen.

10. Achtergrond • Allestappen kun je waarnemen in de titratiecurve. Je kunttijdens de titratie het pH verloopvolgen met een pH sensor. • Het equivalentiepunt is daar, waar de curve het stijlsteloopt. Het aantalmolenzuur is hiergelijkaan het aantalmolen Base. • Voorpolyprotischezuren is ereenequivalentiepuntvoor elk waterstofatoomdatafgegevenwordt. Equivalentie- punt Equivalentie- punt

11. Toets • 4. Hoeveelequivalentiepuntenverwacht je tezienbijeendiprotischereactie? • 1 • 2 • 3 • 4 Diprotischetitratiecurve

12. Veiligheid • Volg de algemeneveiligheidsregels die in je lokaalgeldennauwkeurig op. • Zoutzuur is eensterkzuur: voorkomdat het op je handen of in je ogenkomt. • Was je handenna het werken met chemicaliёn, apparaten en glaswerk. • Zorgervoor, datallechemischeafvalstoffenvolgens de regelswordenafgevoerd. BE SAFE Was altijd je handenals je klaar bent.

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

14. Materialen en benodigdheden Verzamel al dezematerialen, voordat je begint. • buret • buretklem • statiefklem • bekerglas, 250-ml • weggooipipet • maatcilinder, 100-ml • maatcilinder, 50-ml • spuitfles met demiwater

15. Materialen en benodigdheden Verzamel al dezematerialenvoordat je begint. • vat voorvloeibaarafval • 200 ml gedistilleerd- of demiwater • zoutzuur 1.0 M, 50 ml • natriumcarbonaatoplossing, 50 ml afval gedist. Water

16. Zet in de juistevolgorde De stappen links makendeeluit van dit practicum. Zestaanechterniet in de juistevolgorde. Zetallestappen in de juistevolgorde en maakdaareenfoto van. A.Sluit de buretals de pH < lager dan 2 is geworden en stop danook de meting. Bepaal het eind- volume van het zoutzuur. B.Gebruik de gegevens die hebt je verzameldom de natriumcarbonaatconcentratieuitterekenen. C.Zet de titratieopstelling 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 buretdruppelen.

17. Opstelling • Verbind de pH sensor met het Spark science systeem. • Kalibreer de pH sensor: • Gietongeveer 25 ml van de buffer met pH 4.0 in eenbekerglas van 50 ml. • Gietook 25 ml van de buffer met pH 10 in eentweedebekerglas. • Neem de pH sensor uit de bewaarvloeistof en spuit het uiteindegrondigschoon met demiwater. • Lees de aanwijzingen over hoe je de kalibratiepreciesmoetuitvoeren op de volgendebladzijde. Buffer oplossingen en pH sensor

18. IJkpunt1: • Plaats de electrode in buffer oplossing pH 4. • Vul 4.0 in als de pH in het Standard ValueveldonderCalibration Point 1. • Druk op Read From Sensor onderCalibration Point 1. • Maak de pH sensor schoon met gedistilleerd water. • 4. IJkpunt 2: • Herhaalditzoals in punt 1 maargebruikhier buffer oplossing pH 10 . • Druk op OKomuit het callibratieschermtegaan en druknogmaals op OKomterugtekerennaar je proef. IJken van de pH sensor: Let op: Gedurende de ijking is het nietmogelijknaardezepaginaterugtekeren. • 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 Vr.1: Zaleenongekalibreerde pH sensor nauwkeurigeresultatengeven? • Verbind de druppelteller met het Spark science systeem. • Zet de titratieopstelling in elkaar. Buretklem Buret pH sensor Statief Statiefklem Druppel teller Roervlo Bekerglas 250 ml Magnetischeroerder

20. Opstelling Vr.2: Waarommoet je nogeenbeetjetitratievloeistof door de druppeltellerweglatenlopen? • Gebruikeenweggooipipetom met eenpaar ml zoutzuur de buretvoortespoelen. • Laat het zoutzuurweeruit de buretlopen en gooiweg in de afvalbeker. • Herhaaldit 2 keer. • Zorgervoor, dat de kraan op de buretdichtstaat! Vul nu de buret met ongeveer 50 ml zoutzuur met behulp van de glazentrechter. • Laateenbeetjezoutzuur door de druppeltellerlopen en gooiditookweg. gesloten

21. Opstelling Vr.3: Hoe kan de groene Led op de druppelteller je helpenomtezien of het zoutzuur in apartedruppelsvalt? Oefen met de kraanvandeburet, zodat je in staat bent om de druppelsstukvoorstuktelatenvallen met eensnelheid van zo’n 2 of 3 druppels per seconde. Opgelet:Dit is belangrijk, want als het zoutzuuralseenstroompje , in plaats van druppelvoordruppel, uit de buretloopt, moet je opnieuwbeginnen. Sluit de buretkraan en haal het bekerglas met afvalweg.

22. Opstelling Vr.4:Noteer het beginvolume en de concentratie van het zoutzuurhieronder. • Bepaal het beginvolume van het zoutzuur op een 0.01 ml nauwkeurig. • Pas met de 100 ml maatcilinder 100.0 ml gedistilleerd water af en schenkdit in eenschoonbekerglas van 250 ml. • Pas met de 50 ml maatcilinder 20 ml Na2CO3 oplossing van 0.5 M af en voegdeze toe aan het bekerglas met water. Noteer het precieze volume van het natriumcarbonaat in de tekstruimte op de volgendepagina.

23. Opstelling Vr.5: Noteer het volume van de toegevoegdeNa2CO3oplossinghieronder. • Voeg de roervlo toe aan het bekerglas met de Na2CO3oplossing, steek de pH sensor er in en zet het geheel op de magneetroerderonder de buret. • Schakel de magneetroerder in en laatdezematigdraaien. Let op: De onderkant van de pH sensor moetonder de vloeistof staan.

24. Meten • Druk op om de meting testarten. • Draai de buretkraanlangzaam open, zodater 2 tot 3 druppels per secondeuitkomen. • Ga door met het verzamelen van meetgegevens tot de zuurgraadzichonder pH 2 stabiliseert. Ganaar de volgendepagina.

25. Vr.6: Welkereactievindtplaatsaan het begin van de titratietussen de begin pH van +/-12 en van pH 8? Vr.7: Watgebeurterals de pH onder de 8 zakt? Verklaarwat je zietgebeuren?

26. Meten • Als de pH van de oplossingstabiliseert, ondereen pH van 2, sluitdan de buretkraan. Ganaar de volgendepagina.

27. Meten • Druk op om de meting testoppen. • Bepaal het volume van het zoutzuurdat in de buretachterblijft.

28. Gegevensverwerking • *Werkboekbekijken: • Druk op om het journaalschermteopenen. • Druk op of om door de pagina’s van je werkboektescrollen. • Klik de miniatuurafbeeldingaanom de paginateopenen. • Bepaal het volume van het zoutzuurdat je in de titratieverbruikthebt door de stappenhierondertevolgen. Volume HCl = EindvolumeHCl– Beginvolume van HCl Letop:Het begin- en eindvolumeHClheb je eerder in je werkboekvastgelegd. Zoekze nu op.* Vul het eindvolume van zoutzuur in in het tekstvlakhiernaast. Vul nu ook het beginvolumehiernaast in. Trek het beginvolume van het eindvolumeaf en noteer het verbruikte volume zoutzuur.

29. Gegevensverwerking : HCl 2. Maakeenformule*om het aantaldruppelsomtezetten in milliliters (ml). Berekende volume = (aantaldruppels)*(volume titratievloeistof) / (eindstandaantaldruppels) Let op: [Aantaldruppels] = de meetgegevens Volume van de titrant= het verbruikteaantal ml HCl (in het werkboek) Eindstandaantaldruppels= totaalaantaltoegevoegdedruppels (staathierrechts) *Eenformulemaken: • Druk op om het paletteopenen. • Druk op CALCULATED DATA om de rekenmachineteopenen. • Voer de berekening in. • Druk op Measurementsom de gegevens in de berekening in tevullen.

30. 3. Zoek de hellingshoek en de pH op het eersteequivalentiepunt. Dit is het punt waar de grafiek het stijlste verloopt.* • *Het equivalentiepuntvinden: • Tikom het paletteopenen. • Druk op en wijs 2 puntenaan in het stijlstedeel. • Druk op en dan opom de hellingshoek en de plaatstezien. • Druk op en om het stijlste punt tevinden. • Druk op om het equivalentiepunt vast teleggen.

31. 4. Zoek de hellingshoek en de pH op hettweedeequivalentiepunt. Dit is het punt waar de grafiek het stijlste verloopt.* • *Het equivalentiepuntvinden: • Tikom het paletteopenen. • Druk op en wijs 2 puntenaan in het stijlstedeel. • Druk op en dan opom de hellingshoek en de plaatstezien. • Druk op en om het stijlste punt tevinden. • Druk op om het equivalentiepunt vast teleggen.

32. *De variabele op x- of y-as veranderen: • Druk op om het paletteopenen. • Druk op om het grafiek menu teopenen. • Druk op Measurement en kies de juistegrootheidvoorbeideassen. • Verander de x-as om het volume HCltelaten zien.* (Druk op om de assenaantepassen). • Bepaal de hoeveelheidHCl, die je hebttoegevoegd op het eersteequivalentiepunt, door op en dan op equivalentiepunttedrukken (gebruik of ). • Druk op en op om het volume en de pH tezien. • Druk op en vul het volume in. Herhaal de stappen 6- 8 voor het tweedeequivalentiepunt.

33. Gegevensverwerking • Bereken de concentratieNa2CO3op het eersteequivalentiepunt: • Berekenhoeveel mol HCl je hebttoegevoegduit het volume en de concentratie van het zoutzuur . • Zet het aantal mol HClom in het aantal mol Na2CO3waarbij je de eerstestap van de reactie in gedachtenhoudt: HCl+ Na2CO3 NaHCO3 + NaCl. • Gebruik het begin volume en het aantal mol Na2CO3om de concentratie Na2CO3tebepalen.

34. Gegevensverwerking • Bereken de concentratie Na2CO3 op het tweedeequivalentiepunt. • Berekenhoeveel mol zoutzuur je hebttoegevoegduit het volume en de concentratie van het zoutzuur. • Zet het aantal mol HClom in het aantal mol Na2CO3waarbij je de tweedestap van de reactie in gedachtenhoudt: 2 HCl + Na2CO3 CO2 + 2 NaCl + H2O • Gebruik het beginvolume en het aantal mol Na2CO3om de concentratie Na2CO3tebepalen.

35. Gegevensverwerking equivalentie- punt 11. Bereken het gemiddelde van de concentraties die je voor het eerste en het tweedeequivalentiepuntgevondenhebt. Laat je werkzien. equivalentie- punt

36. Analyseren • Wanneerbegonnen door vorming van CO₂ belletjeszichtbaarteworden?

37. Analyseren • Schrijf de reactievergelijkingen op, alsapartestappen, die samen de brutovergelijkingvormen: 2HCl(aq) + Na2CO3(aq) → CO2(g) + 2NaCl(aq) + H2O(l)

38. Analyseren 3a. Voordat je het eersteequivalentiepuntbereiktezater in het bekerglaseenmengsel van waterstofcarbonaat en carbonaationen. Welk van deze twee neemtgemakkelijkerwaterstofionen op? • 3b. Hoe zie je dat?

39. Analyseren 4a. Na het eersteequivalentiepuntontstondersnelveelkoolstofdioxide. Zatenertoennogcarbonaationen in de oplossing? 4b. Watdenk je dat het eersteequivalentiepuntbetekent?

40. Analyseren • De productie van bellenstopte op het tweedeequivalentiepunt. Watvalt je op over het volume HCldatnodig is om elk equivalentiepunttebereiken?

41. Analyseren • Waaromstopte de productie van bellenbij het tweedeequivalentiepunt? DENK NA!

42. Samenvatting • Het eindpunt van eenreactie is vaak het uitgangspunt van eenanderechemischereactie. Geefhiervaneenvoorbeeld in de reacties van dit experiment.

43. Samenvatting 2a. Bereken het aantal mol CO₂ datgevormd is in de reactie. Laat je werkzien. 2b. Wat is de beperkende factor?

44. Samenvatting • Berekenhoeveel liter CO₂ gevormd is. Gauit van de standaardtemperatuur en druk. Laat je werkweerzien.

45. Meerkeuzevraag • In eenzuur-base titratiegeeft het equivalentiepuntweer ___________. • Het punt waarhetzelfdeaantalmolen van zuur en base aanwezigzijn. • Het punt waarop de buretleeg is. • Het punt waarop de pH het hoogst is. • Het punt waarop de pH het laagst is. equivalentie- punt titratiecurve

46. Meerkeuzevraag • Koolzuur is eendiprotischzuur. Waarom? • Omdat het reageert met een base. • Omdat het twee watersofionenheeft die afgegevenkunnenworden. • Omdatkoolstofdioxidegeproduceerdwordt. • Omdat het zowelalszuurals base kanreageren. H2CO3

47. Meerkeuzevraag • Hoeveelequivalentiepuntentreden op • bij de titratie van eendiprotischzuur? • 0 • 1 • 2 • 3

48. Meerkeuzevraag AantalaftestaanH+ionen Specifiek type zuur • Welksoortzuurgeefteentitratiecurvealsdeze ________ ? monoprotisch 1 diprotisch 2 triprotisch 3 monoprotisch b) diprotisch triprotisch d) tetraprotisch

49. Meerkeuzevraag ??? • Welk gas komtvrijalseenzuur met natriumcarbonaatreageert? • Waterstof • Zuurstof • Methaan • Koolstofdioxide

50. Gefeliciteerd Je hebt je onderzoekklaar. Volg de instructies van de docent omalles op teruimen en de resultaten van het onderzoek door tegeven.