Appelsiner Og Citroner

Formål
Hvorfor smager citronen mere surt end appelsinen, når de begge indeholder den samme syre, citronsyre → Forenklet; H3Cit. ?

Teori
Appelsiner og citroner indeholder begge den samme syre, citronsyre. Derfor vil vi finde koncentrationen af citronsyre i de forskellige frugter. Til det bruger vi NaOH, (Natriumhydroxid). Ved syre-base titrering med NaOH spalter denne citronsyrens 3 hydroner. Forenklet reaktion: H3Cit (aq) + 3 OH- (aq)  Cit3- (aq) + 3H2O (l) Ved denne her syre-base titrering afgiver H3Cit alle sine H+-ioner og bliver derfor til Cit3- og OHbliver til H2O. Dette kaldes for korresponderende syre-/basepar. (Tabel 9-2 166)

Som man kan se her på Citronsyres titrerkurve, så ligger ækvivalenspunktet ca. mellem 8 og 9. Derfor vil vi benytte phenolphthalein som indikator, da den har et farveomslag fra 8 – 10, (Tabel 9-5 174)

Stofmængde og Koncentration n=c*V stofmængde = koncentration * volumen For at finde koncentrationen af en vandigopløsning af syre er man nødt til at finde stofmængden af opløsningen med en kendt koncentration. Dette gøres ved at multiplicere koncentration med volumen. Da størrelsesforholdet mellem H3Cit og NaOH er 1:3. Skal man dividere stofmængden af NaOH med 3. Når man har stofmængden af opløsningen med den kendte koncentration divideret med 3, kan man finde koncentrationen af den anden vandige opløsning ved at omskrive stofmængdeformlen. n = c * V c = n / V Koncentration = stofmængde / volumen.

Forsøgsopstilling og materialer Apparatur
      Måleglas, 10 ml Konisk kolbe, 100 ml Forsøgsstativ Buretteholder Burette Magnetomrører og magnet

Kemikalier
    0,100 M NaOH Phenolphthalein Appelsinsaft Citronsaft

Fremgangsmåde
    Først pressede vi saften fra hhv. citronerne og appelsiner i hvert sit bægerglas. Derefter filtrerede vi 4 mL af hver frugtsaft, som vi hældte i hver sin koniskkolbe og anbragte dem på magnetomrøreren. (selvfølgelig hver for sig...) Vi tilsatte phenolphthalein og smed en magnet I. Vi fortyndede frugtsaften i 1:5, hvilket vil sige, at vi hældte 16 mL demineraliseret vand I. (Det havde dog ingen betydning, hvor meget vi fortyndede frugtsaften, da syreindholdet jo stadig ville være det samme, man skal bare huske på de 4 mL ren frugtsaft.)     Vi havde I mens fyldt buretten med 0,10 M NaOH, Natriumhydroxid. Så startede vi forsøget, hvor vi ”langsomt” dryppede NaOH ned I frugtsaften indtil et farveskift indtraf. Vi havde noteret væskestanden i buretten inden titreringen, og vi noterede derefter væskestanden efter farveskiftet. Dette gentog vi 2 gange med hver frugtsaft, appelsin og citron.

Databehandling

Citronsaft
Vi har brugt 4 ml citronsaft fortyndet 1:5. Citronsaft Start Slut 0 ml 36,6 ml Start Slut 0 ml 33,3 ml

Forsøg 1 NaOH (0,1 M) Forsøg 2 NaOH (0,1 M)

Differen s 36,6 ml Differen s 33,3 ml

Det første man gør, er at regne gennemsnittet ud. (36,6 ml + 33,3 ml) / 2 = 34,95 ml = 0,03495 l Derefter skal man beregne stofmængden at det tilsatte natriumhydroxid. Dette gøres ved at bruge formlen for stofmængden. n=c*V stofmængde = koncentration * volumen n = 0,1 mol/l * 0,035 l = 0,0035 mol Da H3Cit reagerer i forholdet 1:3 med NaOH, skal man dividere stofmængden af NaOH med 3 for at få stofmængden af H3Cit. 0,0035 mol / 3 = 0,0012 mol For at finde koncentration af H3Cit, skal man bruge formlen for stofmængden, som vi omskriver. n=c*V ↕ c=n/V c = 0,0012 mol / 0,004 l = 0,3 mol/l

Det vil sige at koncentrationen af citronsyre i citronsaft er 0,3 M.

Appelsinsaft
Vi har brugt 4 ml appelsinsaft fortyndet 1:5. Appelsinsaft Start Slut 0 ml Start 10,0 ml 10,0 ml Slut 19,0 ml

Forsøg 1 NaOH (0,1 M) Forsøg 2 NaOH (0,1 M)

Differen s 10,0 ml Differen s 9,0 ml

Det første man gør, er at regne gennemsnittet ud. (10 ml + 9 ml) / 2 = 9,5 ml = 0,0095 l Derefter skal man beregne stofmængden at det tilsatte natriumhydroxid. Dette gøres ved at bruge formlen for stofmængden. n=c*V stofmængde = koncentration * volumen n = 0,1 mol/l * 0,0095 l = 0,00095 mol Da H3Cit reagerer i forholdet 1:3 med NaOH, skal man dividere stofmængden af NaOH med 3 for at få stofmængden af H3Cit. 0,00095 mol / 3 = 0,000317 mol Så for at finde koncentration af H3Cit, skal man bruge formlen for stofmængden, som vi omskriver. n=c*V ↕ c=n/V

c = 0,000317 mol / 0,004 l = 0,07925 mol/l Det vil sige at koncentrationen af citronsyre i appelsinsaft er 0,079 M.

Sammenligning
Forskellen på citronsyre i citronsaft og citronsyre i appelsinsaft: 0,3 M / 0,079 M = 3,797 Det vil sige at der er ca. 3,8 gange så meget citronsyre i citronsaft som der er I appelsinsaft. Derfor smager en citron mere surt end en appelsin. (I dette tilfælde)

Usikkerheder og fejlkilder
     Ækvivalenspunktet, da det er et subjektivt skøn, og ikke en præcis måling. Hvis NaOH ikke var præcist 0,10 molær. Upræcis måling af appelsinsaft og citronsaft. Afrunding af tal – kan påvirke præcision af resultat i sidste ende. Appelsiner og citroner har ikke altid den samme koncentration af citronsyre I sig, dette er derfor kun et svar på, hvorfor en citron er mere sur end en appelsin.

Konklusion
Vi kan konkludere, at vi vha. syre-base titrering af appelsin og citron, og vha. måling af væskestanden af NaOH, og efterfølgende udregninger af stofmængdekoncentrationen, har fundet ud af at citronen i dette tilfælde indeholder ca. 3,8 gange så meget citronsyre som appelsinen gør, derfor smager citronen mere surt.