[scheikunde] Kristalwater gehalte in kristalsoda

[deemster2]

Hoi,

Ik heb op school een practica opdracht gedaan, het ging over het bepalen van kristalwater gehalte in krisalsoda. Ik snap er helemaal niks van maar moet er wel een verslag over maken.

Dit is de opdracht die we kregen en uitgevoerd hebben: Weeg in een erlenmeyer van 100 mL ongeveer nauwkeurig 1,00 gram kristalsoda af. Voeg daar 10 mL werkazijn (8 massa-% azijnzuur) aan toe. Het ontwijkende gas leiden we in een met water gevulde maatcilinder van 100 mL die omgekeerd in een groot bekerglas met leidingwater staat. Bouw de opstelling en meet de pH van het water voor en na het opvangen van het gas in de gasval. Voer de proef in duplo uit.

We moeten onder andere de reactie vergelijking opstellen;

kristalsoda (1gr) is Na₂⁺CO^2-x H₂O(l)

We hebben gewerkt met werkazijn (10ml)

Ik heb geen idee waar ik moet beginnen. Kunnen jullie mij een eindje op weg helpen?

groeten deemster2

[Jan van de Velde]

beginnen met de reactievergelijking, of minstens een vergelijking die er uiteindelijk toe doet.

kristalsoda (1gr) is Na₂⁺CO^2-x H₂O(l)

kristalsoda is Na₂CO₃.xH₂O, pas in oplossing geeft dat ionen, maar dan ook nog niet zoals jij schrijft. (dan zou het 2Na+ worden, en CO₃^2-)

Welk voor de hand liggend gas ontwijkt er trouwens als je naar die formule van kristalsoda kijkt?

[deemster2]

CO₃^2-+ 2H₃O⁺--> H₂CO₃ + 2H₂O

H₂CO_{3 -->}H₂O + CO₂

CO₂? lijkt mij?

[Jan van de Velde]

Ja, CO₂.

als je dan eerst eens kijkt hoeveel CO₂(in mol)je hebt opgevangen, weet je ineens ook hoeveel mol Na₂CO₃er in je 1,00 g kristalsoda zat.

[deemster2]

V_m= 24,1 . 10^-3

67 ml CO2 dat is 0.067 L : 24,1x . 10^-3 = 2,78 mol CO₂

H₂CO₃(5,56 mol) _-->H₂O(2,78 mol)+ CO2(2,78 mol)

Na₂⁺CO₃^2-. xH₃O⁺--> H₂CO₃(5,56 mol) + 2H₂O(11,12 mol)

Wil dat dan zeggen dat er in totaal 16,68 mol stof aanwezig is aan beide kanten van de pijl? of zit ik nu helemaal mis?

[Jan van de Velde]

V_m= 24,1 . 10^-3

67 ml CO2 dat is 0.067 L : 24,1x . 10^-3 = 2,78 mol CO₂

dat is een factor 1000 mis. Je molair volume is hier uitgedrukt in kubieke meters (vermeld beter altijd eenheden bij je getallen). 24,1 L/mol zou je ook kunnen zeggen. 0,067 L : 24,1 L/mol = 0,00278 mol

H₂CO₃(5,56 mol) _-->H₂O(2,78 mol)+ CO2(2,78 mol)

Na₂⁺CO₃^2-. xH₃O⁺--> H₂CO₃(5,56 mol) + 2H₂O(11,12 mol)

Wil dat dan zeggen dat er in totaal 16,68 mol stof aanwezig is aan beide kanten van de pijl? of zit ik nu helemaal mis?

Ja, je zit aardig mis . Het is veel simpeler.

Hoeveel moleculen CO₂ kun je maken uit 1 "molecuul" Na₂CO₃.?

Per saldo, hoeveel mol Na₂CO₃ heb je dus nodig om 0,00278 mol CO₂ te vormen?

[deemster2]

oh haha, stom...

Na₂⁺CO^2-+ 2H₃O⁺--> H₂O + CO₂ + 2H₂O

1Na₂⁺CO^2- = 1CO₂?

2,78.10^{- 3} = 2,78.10^{- 3}

dus dan heb j toch 2,78.10^{- 3}mol Na₂⁺CO^2-nodig?

[Jan van de Velde]

Ja.

Er zat dus 0,00278 mol NA₂CO₃ in je 1,00 g soda.-

1. hoeveel gram NA₂CO₃is0,00278 mol NA₂CO₃?
2. hoeveel gram water zat er dus in je 1,00 g soda?
3. hoeveel mol watermoleculen is dat?
4. hoeveel keer meer als mol NA₂CO₃is dat?
5. wat is dús de waarde van "x" in NA₂CO₃.xH₂O ?

[deemster2]

1. de molaire massa van NA₂CO₃is 109,0

dus 0,00278 . 109,0 = 0,303 gram NA₂CO₃

2. 1 - 0,303 = 0,607 gram water

3. molaire massa van water is 18,02

dus 0,607 : 18,02 = 0,0337 mol water

4. 0,00278 = 0,0337

1 = 12,12

5. de waarde is 12,12?

is dat niet raar?

[Jan van de Velde]

2. 1 - 0,303 = 0,607 gram water

0,697 g...

verder pak je het wel goed aan, x zou dus 13,91 zijn.

is dat niet raar?

da's de verstandigste vraag na elk natuur-of scheikundesommetje. =D>

Maar laat ik de vraag anders stellen: wat meen jij hieraan raar te moeten vinden? (want rare dingen zullen in een discussie bij het verslag besproken moeten worden).

[deemster2]

het is raar denk ik omdat het geen rond getal is. je kan moeilijk een halve H₂O atoom nemen...

[Jan van de Velde]

Op zich een correcte gedachte. Zou je een of meerdere redenen kunnen bedenken waarom je zo on-rond uitkomt?

Verder, natriumcarbonaat kan afhankelijk van de temperatuur 3 verschillende hydraten vormen, monohydraat Na₂CO₃.H₂O, heptahydraat Na₂CO₃.7H₂O, en decahydraat Na₂CO₃.10H₂O.

Zou je een of meerdere redenen kunnen bedenken waarom je niet ongeveer op 1, 7 of 10 uitkomt zoals we zouden verwachten?

[deemster2]

uhh...

- Omdat het nooit allemaal goed reageert?

- Omdat het geen sterk base of zuur is? en daardoor de reactie weer terug kan reageren

- Omdat er een fout kan ontstaan bij de meting?

[Jan van de Velde]

Laten we het vooral maar eens over dat laatste hebben: hoe nauwkeurig zijn je metingen? Je gaat dus NOOIT exact op een geheel getal uitkomen.

Maar een beroerder probleem: Natriumcarbonaat kan dus simpelweg geen 14 kristalwatermoleculen bevatten. Nu komt dus de vraag of alles uit die ene gram wel is weggereageerd, of dat je wel alle CO₂ hebt opgevangen, of dat je CO₂ toen je aan het meten was wel gewoon 1 atmosfeer druk had, of dat je TOA om te plagen de soda een beetje nat heeft gemaakt, of gemengd met een beetje NaCl alvorens het uit te delen, of dat de soda oud was en al een beetje tot NaHCO₃had gereageerd met vocht en CO2 uit de omgevingslucht,of.......... dat je wel héél slordig hebt gemeten, of .................(noem maar op)

Trouwens, voordat je afsluit, je notatie van scheikundige formules is wel erg beroerd . De stof natriumcarbonaat schrijf je zonder plusjes of minnetjes, die komen er pas bij als je losse ionen (in een oplossing) krijgt. Ik heb daar nog niet eerder wat van gezegd zodat we ons op het hoofdprobleem konden concentreren, maar, voordat je je verslag gaat uitwerken, kijk vooral eens hier voor een correct voorbeeld:

http://nl.wikipedia....atriumcarbonaat

[Fuzzwood]

Misschien een goede oefening. Geef ons eens de oplossingsreacties van onderstaande zouten (ze lossen allemaal goed op):

NaCl, KCl, KNO₃, Na₂SO₄, CaI₂.