Kemi

Titrerings omregninger

25. september 2011 af dreadwagk - Niveau: Universitet/Videregående

Når boraks, Na₂[B₄(OH)₄O₅]·8H₂O opløses i vand, dannes lige dele boration og borsyre:
[B₄(OH)₄O₅]^2-+ 5 H₂O→ 2 B(OH)₃ + 2 B(OH)₄^–

Borationen reagerer med saltyre efter:
B(OH)₄^- + H⁺ → B(OH)₃ + H₂O
Ved en bestemmelse af en ca. 0,1 M saltsyres nøjagtige koncentration titreres 394,7 mg boraks med 20,66 ml saltsyre.

Beregn saltsyrens koncentration (molaritet).

Brugbart svar (1)

Svar #1
26. september 2011 af mathon

[B₄(OH)₄O₅]^2- + 5 H₂O ---> 2 B(OH)₃ + 2 B(OH)₄^-

2 B(OH)₄^- + 2 H⁺ ---> 2 B(OH)₃ + 2 H₂O

hvoraf ses
1 mol [B₄(OH)₄O₅]^2- ækvivalerer 2 mol H⁺ = 2 mol HCl

M(Na₂[B₄(OH)₄O₅]·8H₂O) = 345,33 g mol^-1

M([B₄(OH)₄O₅]^2-) = 155,19 g mol^-1
dvs.
[B₄(OH)₄O₅]^2- udgør 44,94% af Na₂[B₄(OH)₄O₅]·8H₂O

antal mol [B₄(OH)₄O₅]^2-

n([B₄(OH)₄O₅]^2-) = 0,4494·(394,7 mg) / (155,19 mg mmol^-1) = 1,14297 mmol = 1,14297·10^-3 mol

af titreringsreaktionerne
haves:

n(HCl) = 2·n([B₄(OH)₄O₅]^2-) = 2·(1,14297·10^-3 mol) = 2,28594·10^-3 mol

for HCl
V·c = n

(0,02066 L) · c = 2,28594·10^-3 mol

c = (2,28594·10^-3 mol) / (0,02066 L) ≈ 0,1106 M

Svar #2
26. september 2011 af dreadwagk

Okay takker :)

nu er jeg så kommet i tvivl om de andre opgaver, for de går ikke op når jeg kommer til opgave d. Kan du også hjælpe mig her? og se hvor fejlen ligger.

Et ukendt kaliumtetraborat, K₂[B₄(OH)₄O₅]·xH₂O, analyseres ved titrering af 419,5 mg af stoffet med 22,17 ml af den ovennævnte syre.

b) Beregn stofmængden af kaliumtetraborat, som titreres.

n=C·V --> n=0,1106M ·0,02217L =0,002452 mol

hvilket svarer til antal mol af kaliumtetraborat.

c) Hvad bliver molvægten for stoffet?

M=m/n --> M=(0,4195 g)/(0,002452 mol) = 171,1 g/mol

d) Hvilken værdi har x?

her går det galt, for molarmassen af K₂[B₄(OH)₄O₅] er 269,47 g/mol. Men det meget mere end det ukendte stof. :/

Brugbart svar (1)

Svar #3
26. september 2011 af mathon

   stofmængden af 22,17 ml 0,1106 M HCl
   er
                 n = V·c = (0,02217 L) · (0,1106 mol L^-1) = 0,002452 mol

som ækvivalerer

             n(K₂[B₄(OH)₄O₅] •xH₂O) = n([B₄(OH)₄O₅]^2-) = (1/2)·n(HCl) = (1/2)·(0,002452 mol) = 0,001226 mol

c)

molmassen for K₂[B₄(OH)₄O₅] •xH₂O

M = (0,4195 g) / (0,001226 mol) = 342,17 g mol^-1

d)
molmassen for K₂[B₄(OH)₄O₅] •xH₂O
er

M([B₄(OH)₄O₅]^2-) + 2·M(K) + x·(18,02 g mol^-1) = 342,17 g mol^-1

(155,19 g mol^-1) + 2·(39,10 g mol^-1) + x·(18,02 g mol^-1) = 342,17 g mol^-1

(233,39 g mol^-1) + x·(18,02 g mol^-1) = 342,17 g mol^-1

x·(18,02 g mol^-1) = (342,17 g mol^-1) - (233,39 g mol^-1) = 108,78 g mol^-1

x = (108,78 g mol^-1) / (18,02 g mol^-1) ≈ 6

det hidtil ukendte kaliumtetraborat K₂[B₄(OH)₄O₅] •xH₂O

var
K₂[B₄(OH)₄O₅]·6H₂O

Svar #4
26. september 2011 af dreadwagk

Tusind tak for hjælpen :)

Svar #5
26. september 2011 af dreadwagk

Ved nærmere efterregning, så tror jeg M([B₄(OH)₄O₅]^2-) ikke er 155,19 g mol^-1, men istedet 191,27 g mol^-1.

så udregningerne bliver istedet:

M([B4(OH)4O5]2-) + 2·M(K) + x·(18,02 g mol-1) = 342,17 g mol-1

(191,19 g mol^-1) + 2·(39,10 g mol^-1) + x·(18,02 g mol^-1) = 342,17 g mol^-1

(269,47 g mol^-1) + x·(18,02 g mol^-1) = 342,17 g mol^-1

x·(18,02 g mol^-1) = (342,17 g mol^-1) - (269,47 g mol^-1) = 72,73 g mol^-1

x = (72,73 g mol^-1) / (18,02 g mol^-1) ≈ 4

Brugbart svar (0)

Svar #6
26. september 2011 af mathon

#1 korrigeres derfor til

[B₄(OH)₄O₅]^2- + 5 H₂O ---> 2 B(OH)₃ + 2 B(OH)₄^-

2 B(OH)₄^- + 2 H⁺ ---> 2 B(OH)₃ + 2 H₂O

hvoraf ses
1 mol [B₄(OH)₄O₅]^2- ækvivalerer 2 mol H⁺ = 2 mol HCl

M(Na₂[B₄(OH)₄O₅]·8H₂O) = 381,42 g mol^-1

M([B₄(OH)₄O₅]^2-) = 191,28 g mol^-1
dvs.
[B₄(OH)₄O₅]^2- udgør 50,15% af Na₂[B₄(OH)₄O₅]·8H₂O

antal mol [B₄(OH)₄O₅]^2-

n([B₄(OH)₄O₅]^2-) = 0,5015·(394,7 mg) / (191,28 mg mmol^-1) = 1,03483 mmol = 1,03483·10^-3 mol

af titreringsreaktionerne
haves:

n(HCl) = 2·n([B₄(OH)₄O₅]^2-) = 2·(1,03483·10^-3 mol) = 2,06966·10^-3 mol

for HCl
V·c = n

(0,02066 L) · c = 2,06966·10^-3 mol

c = (2,06966·10^-3 mol) / (0,02066 L) ≈ 0,1002 M

Brugbart svar (0)

Svar #7
26. september 2011 af mathon

korrektion af #3 i overensstemmelse med
rettelsen
M([B₄(OH)₄O₅]^2-) = 155,19 g mol^-1 til M([B₄(OH)₄O₅]^2-) = 191,28 g mol^-1

   stofmængden af 22,17 mL 0,1002 M HCl
   er
                 n = V·c = (0,02217 L) · (0,1002 mol L^-1) = 0,002221 mol

som ækvivalerer

             n(K₂[B₄(OH)₄O₅] •xH₂O) = n([B₄(OH)₄O₅]^2-) = (1/2)·n(HCl) = (1/2)·(0,002221 mol) = 0,001111 mol

c)

molmassen for K₂[B₄(OH)₄O₅] •xH₂O

M = (0,4195 g) / (0,001111 mol) = 377,588 g mol^-1

d)
molmassen for K₂[B₄(OH)₄O₅] •xH₂O
er

M([B₄(OH)₄O₅]^2-) + 2·M(K) + x·(18,02 g mol^-1) = 377,588 g mol^-1

(191,28 g mol^-1) + 2·(39,10 g mol^-1) + x·(18,02 g mol^-1) = 377,588 g mol^-1

(269,48 g mol^-1) + x·(18,02 g mol^-1) = 377,588 g mol^-1

x·(18,02 g mol^-1) = (377,588 g mol^-1) - (269,48 g mol^-1) = 108,108 g mol^-1

x = (108,108 g mol^-1) / (18,02 g mol^-1) = 5,99 ≈ 6

det hidtil ukendte kaliumtetraborat K₂[B₄(OH)₄O₅] •xH₂O

var
K₂[B₄(OH)₄O₅]·6H₂O

Brugbart svar (0)

Svar #8
26. september 2011 af mathon

...man kan altså ikke altid stole på en GOOGLE-oplysning! :-)

Skriv et svar til: Titrerings omregninger

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.