Azijnzuur

Inleiding

Vroeger werd azijn gemaakt door middel van het laten zuren van alcohol. Omdat azijn goedkoop geproduceerd kan worden, was/is de vraag er naar groot. Azijn wordt o.a. gebruikt voor het conserveren van voedsel.

Tafelazijn is op te vatten als een oplossing van azijnzuur in water. Azijnzuur is een van de zwakke zuren. De systematische naam voor azijnzuur is ethaanzuur. Azijn heeft een kenmerkende herkenbare geur. Het heeft de formule CH3COOH.

Door middel van deze proef willen wij te weten komen hoe groot het azijnzuurgehalte in tafelazijn is. Er stonden drie verschillende erlenmeyers met verschillende soorten tafelazijn. Hier konden we uitkiezen en we moesten een onderzoek uitvoeren en erachter komen of het tafelazijn in de erlenmeyer aan de Warenwet voldoet. De warenwet schrijft voor dat in de oplossing azijnzuur in water er minstens 4,0 gram per 100 mL azijnzuur in moet zitten.

We willen dit onderzoeken door te kijken hoeveel NaOH-oplossing erbij het tafelazijn moet voordat er een reactie plaatsvindt. Bij de oplossing moet ook een hoeveelheid Fenolfatleïne, dit is de indicator. Er zal een zuurbase reactie plaatsvinden. Als je deze gegevens weet, kan je berekenen hoeveel gram azijnzuur er in 100 mL zit. Vervolgens kan je concluderen of de tafelazijn voldoet aan de Warenwet.

De Proef

Benodigdheden & methode

Je kunt een proef natuurlijk niet zomaar doen daar heb je verschillende benodigdheden voor nodig, een bepaalde opstelling en natuurlijk het idee over hoe je de proef gaat uitvoeren. We laten nu zien welke benodigdheden je nodig hebt om deze proef uit te voeren om daarna te laten zien hoe je met deze spullen de proef kan uitvoeren.

De benodigdheden:

- (10,00mL) tafelazijn (CH3COO-)
- Een pipet
- Een (100mL) maatkolf
- Een erlenmeyer
- Gedestilleerd water
- Een buret (zie figuur 1) met daarin een 0,100 M NaOH-oplossing
(Natronloog-oplossing)
- Fenolfatleïne als indicator

Buret gevuld met base (0,100M NaOH-oplossing)

Kolf gevuld met het verdunde tafelazijn (H3COO-) en indicator (fenolfatleïne)

Figuur 1: buret

Met deze spullen moesten wij een proef uitvoeren en dat deden we als volgt:

1. Pipeteer 10,00 mL tafelazijn in een 100 mL maatkolf. Vul met demiwater aan tot de streep en homogeniseer goed (goed schudden zodat de vloeistof goed mengt). Je hebt nu een verdunde azijnoplossing

2. Pipetteer 10,00 mL van de verdunde azijnoplossing in een erlenmeyer en titreer met 0,100 M NaOH-oplossing. Het is handig al je titreert met vaste hoeveelheden zoals telkens 2,0 mL. Dit moet je 2 keer doen om te kijken of je geen fouten hebt gemaakt en je zo kunt controleren of je gegevens kloppen.

Wanneer je deze stoffen bij elkaar toevoegt krijg je een zuurbase reactie en worden sommige concentraties veranderd, maar dit word uitgewerkt in het hoofdstuk
‘ Waarnemingen en Resultaten’.

Onderzoeksvraag & hypothese

Natuurlijk doen we deze proef niet voor niks er zit een doel achter. Dus hebben we onderzoeksvraag en deze luidt als volgt:

Hoe groot is het azijnzuurgehalte in tafelazijn?

Bij een onderzoeksvraag hoort natuurlijk een hypothese, maar omdat wij geen idee (kunnen) hebben, hebben we dus maar iets bedacht waarvan wij hoopten dat het in de buurt zou liggen. Dit hebben wij bedacht nadat we de proef hadden gedaan, maar de opdrachten nog niet.

Hypothese: het azijnzuurgehalte in tafelazijn is 35g azijnzuur per liter.

Waarnemingen en Resultaten

We beginnen bij de beginopstelling we laten zien hoeveel keer alles verdunt is en wat daar dan uit komt.

Als eerste zijn we begonnen met 10,00 mL azijnzuur. Dit werd bij 100 mL demiwater gedaan. Het volume is dus nu 110,00 mL. De concentratie is 100x verkleind.

Van deze oplossing pak je 10,00 mL. Je hebt dan een hoeveelheid van 10,00 mL waarbij de concentratie 100x verkleind is van het origineel.

Wij hebben uitgelegd dat je het beste de NaOH-oplossing in een vaste hoeveelheid kunt toevoegen, dit hebben wij dan ook gedaan en dan weliswaar per 2,0 mL.

Per 2,0 mL NaOH-oplossing die je bij je zuur deed zag je dat de oplossing telkens even roze werd. Dit is de zuurbase reactie. Als je de oplossing even bewoog ging de roze kleur weg en werd het transparant. Wanneer de oplossing roze blijft heb je het omslagpunt bereikt. Dit gebeurde bij ons de eerste keer bij 11,2 mL. En de tweede keer bij 10,8 mL. Het gemiddelde is dus 11,0 mL.

Dit hebben we in een tabel verwerkt wat trouwens ook een vraag was bij deze proef (vraag a).

1ste keer titreren met 2,0 mL per keer 2de keer titreren met 2,0 mL per keer

Omslagpunt in mL 10,8 mL 11,2 mL
Gemiddelde 1 & 2 10,8 + 11,2= 22 22 / 2 = 11 dus 11 mL gemiddeld

Er zijn verschillende reacties plaatsgevonden, hieronder staan deze weergegeven.

CH3COOH + H2O > CH3COO- + H3O+
(Dit is de reactievergelijk bij het verdunnen van CH3COOH met het demiwater)

Wanneer je het verdunde zuur samenvoegt met natronloog krijg je een zuurbase reactie.
CH3COO- + H3O+ + NaOH > CH3COO- + 2 H2O

Omdat CH3COO- zowel voor de pijl staat als na pijl mag je deze wegstrepen de totaalreactie die je dan krijgt is het volgende.

H3O+ + NaOH > 2 H2O

Verwerking Resultaten

Bij deze proef kregen we dus ook vragen waarvan vraag a (zie Waarnemingen en Resultaten) al is beantwoord. Dus we gaan door met vraag b. Vraag b luid als volgt: ‘ bereken uit de uitkomst van onderdeel 2 de molariteit van de verdunde azijnoplossingen en van de tafelazijn’.

We hebben 11,0 mL aan 0,100 M NaOH-oplossing

Om de mol te krijgen moeten we het aantal L vermenigvuldigen met de M.

11,0 mL = 0,0110 L.

Dus 0,0110 L * 0,100 = 0,00110 mol

De verhouding is 1 staat tot 1.

Dus 0,00110 mol (NaOH-oplossing) > 0,00110 mol (tafelazijn)

Om de molariteit te van het tafelazijn te krijgen moeten we dit weer delen met het volume.

10,00 mL = 0,01000 L
0,0011 / 0,01000 = 0,11 M
M tafelazijn is 0,11M

Omdat het tafelazijn verdunt was moeten we dit weer vermenigvuldigen met 100.
Dus M van azijnzuur is 0,11 * 100 = 11
M azijnzuur = 11

Vraag c:

De molariteit van het tafelazijn was 0,11.

Dit moeten we omrekenen naar chemische mol door te delen door een liter (dus 1) en dan om te rekenen naar de moleculaire massa dus vermenigvuldigen met de MM van tafelazijn.

De MM van tafelazijn is: 59,044 u
Dus 0,11 * MM (tafelazijn) = 6,5 g per liter
De hoeveelheid azijnzuur is niet volgens de regels en voldoet niet aan de Warenwet.

Conclusie

De conclusie zijn meer de antwoorden op onze vragen en natuurlijk onze hypothese.
o De Molariteit van tafelazijn = 0,11
o De Molariteit van azijnzuur = 11
o De gebruikte tafelazijn voldoet dus niet aan de Warenwet.

Wij hadden onze hypothese fout er blijkt een heel ander getal uit te komen.

Discussie

Hoewel wij ervan uit gaan dat ons experiment vlekkeloos is verlopen zijn er altijd nog dingen die wij per ongeluk fout hebben gedaan. Zo is er een kans dat wij verschillende metingen verkeerd hebben afgelezen. En dat is niet alleen onze schuld. Het kan ook liggen aan de apparatuur, deze zou niet nauwkeurig kunnen zijn. Als er een afwijking is van onze metingen is dat eigenlijk wel de voornaamste reden. Het zou ook kunnen dat je per ongeluk toch een milliliter van iets ergens teveel bij hebt gedaan. Wat een eventuele afwijking zou kunnen verklaren is het feit dat we tussen alles door alles met demiwater hebben omgespoeld. Dit kan niet goed gegaan zijn of dat er resten van de proef of het demiwater zijn blijven zitten.

Dit alles kun je natuurlijk voorkomen om de proef zo vaak mogelijk te doen. Wij hebben alles twee keer moeten doen en daar een gemiddelde uit te trekken. Gelukkig was het zo dat bij ons de metingen dicht bij elkaar zaten. Maar als dat niet zo is, kun je het beste de proef nog een keer uitvoeren

Jip: Wat de vragen betreft: vorig jaar begonnen wij voor het eerst met zuurbase reacties. Wat mij betreft ging dat redelijk tot wel goed. Het is wat oefenen en je hebt het onder de knie. Het voorbeeld van de ELO heeft mij hierbij ook geholpen dus de zuurbase reacties ging als het goed is prima. Wat mij wel tegen viel waren de vragen over de molariteit. Ik dacht dat het mij wel zou lukken maar dat blijkt uiteindelijk toch niet zo te zijn. Het was ook best pittig en ik ben er ook niet zeker van of de antwoorden kloppen en daardoor kan het best zijn dat onze hypothese best in de buurt ligt van het correcte antwoord, maar niet overeenkomt met ons berekende antwoord. Dat is niet omdat ik het niet wil, maar het is al een tijdje geleden dat we dit hebben gedaan en als je van het een naar het ander moet rekenen zonder weer even te herhalen is dit voor mij dus erg pittig. Dus daar moeten we/ik dan maar aan werken.

Relinde: Ik vind practicums altijd wel leuk om te doen. Het is lekker variërend. Deze viel toch wel tegen. We zijn nu natuurlijk met een heel ander onderwerp bezig (koolstofbindingen). Blijkbaar heb ik toch niet alles onthouden van vorig jaar. Ik had eerst niet door dat het een zuurbasen reactie was. Het verklaren hiervan vond ik wel moeilijk. Het zijn een lastige onderwerpen.

Literatuur

Boeken:

- Verkerk, G., (e.a.), Binas, 4e druk, Groningen 1998, Wolters Noordhoff

- Kabel- van den Brand, M; Reiding, J, Chemie overal sk havo deel 2, 3e druk, Houten, EPN

Site:

- http://www.thuisexperimenteren.nl/infopages/titratie/titreren.htm

- http://nl.wikipedia.org/wiki/Azijnzuur

Logboek

Bij de meeste experimenten hebben wij andere partners maar deze keer dus niet. De samenwerking was goed en doordat we allebei in de zelfde stad wonen, bijna bij elkaar om de hoek, konden we goed samen werken.

De taken hebben wij verdeeld ieder zijn eigen goede eigenschappen. Nu moet de ander het natuurlijk ook kunnen dus hebben we elkaars deel goed doorgelezen en eventuele vragen gesteld als we heb niet snapte.

Hoewel voor mij (Jip) gold dat ik meestal beter ben in berekeningen ging het hier toch wat minder. Voor de rest is de proef als verslag goed gelukt.