EDDIKE

Formål:

Formålet med forsøget er, at bestemme indholdet af eddikesyre i husholdningseddike, ved at foretage en titrering med en NaOH-opløsning

Apparatur:

* En vægt * En målekolbe (250 mL) * En pipette med sugebold (25 mL) * Et stativ med muffe og klemme * En burette * En tragt * En konisk kolbe (250 mL) * En magnetomrører

Kemikalier:

* Husholdningseddike (5%) * 0,100 Μ NaOH * Phenolphthalein-opløsning

Fremgangsmåde:

Til at starte med skal man fremstille en fortyndet opløsning af eddike; En vægt nulstilles og massen af den tomme 250 mL målekolbe vejes. Herefter hælder man ved hjælp af pipetten 25,0 mL eddike i målekolben og massen af målekolbe og eddike vejes. Derefter fyldes målekolben op med demineraliseret vand til stregen, så man nu har præcis 250 mL opløsning. Til sidst sættes proppen på målekolben og indholdet rystes godt sammen.
Til titreringen overføres 25,0 mL af den fortyndede eddike til en ren 250 mL konisk kolbe. 3 dråber af i Phenolphthalein-opløsning tilsættes eddikeopløsningen. Man kan nu starte titreringen med 0,100 Μ NaOH, der ved hjælp af buretten langsomt dryppes ned i den koniske kolbe. Så snart en enkel dråbe fra buretten bevirker at opløsningen bliver svagt rød stoppes titreringen og Volumen af det tilsatte 0,100 Μ NaOH aflæses. Titreringen gentages to gange for at få et mere præcist resultat.

Teori:

Husholdningseddike er en opløsning af eddikesyre i vand. Desuden indeholder husholdningseddike små mængder af andre stoffer fx konserveringsmiddelet kaliumdisulfit. Husholdningseddike indeholder oftest mellem 5-7% eddikesyre. Ifølge deklarationen indeholder vores husholdningseddike 5% eddikesyre og en sådan blanding er målt til at have en pH-værdi på ca. 2,52.
Man kan bestemme indholdet ad eddikesyre i husholdningseddike ved hjælp af syre-base titrering. NaOH fungere her som basen og reaktionen ser således ud:

CH3COOH- + OH → CH3COO- + H2O

Reaktionsskemaet kan også skrives med stofformler:

CH3COOH- + NaOH → CH3COONa + H2O

Ved titreringen begynder pH-værdien at stige. Dette sker fordi at OH- fra buretten reagere med oxoniumionen fra kolben. Derved formindskes kolbens indhold af H3O+. pH værdien stiger jævnt og langsomt under titreringen indtil ækvivalenspunktet opnås og en enkelt dråbe af NaOH-opløsningen får pH til at stige flere enheder. Når et stof når ækvivalenspunktet betyder det at der er lige så mange syre ioner, som der er base ioner. Altså punktet hvor syre og base neutralisere hinanden. Efter at stoffet har passeret ækvivalenspunktet stiger pH-værdien igen jævnt som før. Ækvivalenspunktet for CH3COOH- og NaOH ligger på ca. 8,2. Denne proces kan illustreres af titreringskurven

Billede: http://vvi.no/interactive/index.php? module=ContentExpress&func=display&ceid=323 Til denne titrering anvendes indikatoren phenolphtalin, da denne har markant farveskift ved en pH-værdi på ca. 8,8. Denne indikatoren bruges, da vores opløsning vil ende på en pH-værdi på ca. det samme i ækvivalenspunktet. Hvis man brugte en anden indikator som fx Methylrødt hvor omslagspunktet er lavt, ville indikatoren altså ændre farve før syre og base ionerne havde neutraliseret hinanden og ækvivalenspunktet var nået.

For at udregne eddikesyreindholdet i husholdningseddike skal man kende densiteten af eddiken. Man beregner densiteten ved hjælp af formlen:

Ρ= mV

Det er også nødvendigt at vide koncentrationen af eddiken c, samt stofmængde af eddikesyren n. Her benytter man sig af formlen.

c= nV

Hvorfra man kan udleder formlerne: V= Vc og n = c ∙ V

For at beregne massen af eddikesyren bruges formlen:

m=n ∙M

Når alle disse værdier (densitet, stofmængde, koncentration og masse) er udregnet kan man finde masseprocenten af eddikesyre ved at benytte formlen:

masse%= masseAmassebl ∙100%

Resultater:

Ækvivalenspunkt:

1. Titrering = 21,1 mL
2. Titrering = 21,2 mL
Gennemsnit= 21,15 mL

Masse af målekolbe tom | Masse af målekolbe med 25,0 mL | Masse af 25,0 mL eddike | Densitet for eddike g/mL | 94,40 g | 119,23 g | 24,83 g | 0,993 g/mL |

Volumen 0,100 M NaOH | Koncentrationen af eddikesyre i fortyndet eddike | Koncentration af eddikesyre i ufortyndet eddike | Eddikesyreindhold i masse% | 21,15 | 0,0846 | 0,846 | 5,121 |

Beregninger

1) Densiteten af eddike beregnet på baggrund af vejeresultaterne:

p= mV = 24,8325,0 mL = 0,993 g/mL

2) For at beregne stofmængden af eddikesyren i den fortyndede husholdningseddike, skal man først udregne den tilsatte stofmængde af NaOH:

n=c∙v =0,10 M ∙0,02115 L=2,115 ∙10-3 mol

3) Da mængden af NaOH er ækvivalent med indholdet af eddikesyre i 25,0 mL fortyndet eddike er stofmængden den samme:

nCH3C00H= 2,115 ∙10-3 mol

4) Man kan nu udregne koncentrationen af eddikesyre i den fortyndede eddike:

c= nV=0,002115 mol0,025 L=0,0846 M

Da vi fortyndede husholdningseddiken med en faktor 10 skal man huske at gange resultatet med 10 for at finde koncentrationen af ufortyndet eddike

0,0846 M∙10=0,846 M

5) Da vi nu kender koncentrationen kan vi udregne massen af eddikesyren:

m=n ∙M

MCH3COOH=60,052 g/mol m=0,846 mol ∙60,052gmol=50,804 g

Man kan beregne masse% af eddikesyre ved at bruge formlen:

masse%= masseAmassebl ∙100%

masse%(CH3COO) = 50,804g992g∙100%=5,121%

Fejlkilder:

Det vigtigste ved dette forsøg er at afmålingerne er meget præcise. De mest oplagte fejlkilder er derfor de ting der kunne have påvirket en præcis måling. Der kan evt. have siddet sæbe rester eller rester af andre stoffer. Man kan også have overset nogle luftbobler i buretten og derfor have foretaget en upræcis måling. Der kan også være dråber af NaOH der har sat sig fast på den koniske kolbes hals og derfor ikke er blevet koncentreret i blandingen. Derudover kan konserveringsmidlet kaliumdifulfit og nogle af de andre tilsatte stoffer i husholdningseddiken have påvirket ækvivalenspunktet en smule.

Diskussion:

Resultatet af eddikesyrens indhold i masse% ligger meget tæt på den teoretiske masse%. For at vide helt præcist hvor lang resultatet var fra tabelværdien kan man regne afvigelsen ud i %:

5,121-55 ∙100%=2,42%

Det er altså lykkede at bestemme indholdet af eddikesyre i husholdningseddike ved at foretage en titrering med en NaOH-opløsning, med en afvigelse på kun 2,42%

Konklusion:

Det kan konkluderes, at man med en simpel titrering kan bestemme indholdet af eddikesyre i husholdningseddike meget nøjagtigt. Ud fra vores forsøg og vores beregninger kan konkluderes, at densiteten af eddike er 0,993 g/mL, at stofmængden af eddikesyre i 25,0 mL er 2,115 ∙10-3 mol og at koncentrationen af henholdsvis fortyndet og ufortyndet eddike er på 0,846 M. Massen af eddikesyre ligger på 50,804 g og masseprocenten på 5,121% .
Konklusionen er, at titrering med en NaOH-opløsning har været en meget udmærket metode til at opfylde formålet, som var at bestemme indholdet af eddikesyre i husholdningseddike og resultaterne har været meget tilfredsstillende.