Citroenzuur Practicum

7.9

Praktische opdracht door een scholier
5e klas vwo | 1170 woorden
25 november 2020
53 keer beoordeeld

7.9

53 keer beoordeeld

Taal

Nederlands

Vak

Scheikunde

Methode

Nova

Onderzoeksvraag;

Wat is het gehalte citroenzuur in citroensap?

Hypothese;

Het gehalte citroenzuur in citroensap is ongeveer 5 tot 6% (massapercentage). Deze informatie hebben wij op het internet gevonden.

Theorie;

>Verdunning;

De formule van citroenzuur is; H3C6H5O7.

Natronloog is een oplossing van natriumhydroxide en de formule hiervan is dus; NaOH.

Citroenzuur is een driewaardig zwak zuur, wat betekent dat het drie H+ ionen af kan staan. De zuurbase reactie zal als volgt zijn;

H3C6H5O7 (aq) + 3OH -(aq) --> 3H2O(l) + C6H5O7- (aq)

Het citroenzuur moet eerst verdund worden. Er is anders een te grote hoeveelheid natronloog nodig, wat niet handig is.

Formules die gebruikt moeten worden;

n=V x C

n= m/M

De gemiddelde concentratie citroenzuur in citroensap is 1.44 g/oz. Dit is om te rekenen naar 70 g/l. Dit gedeeld door 100 geeft ongeveer 0.70 g/ml. Er is 10 ml citroensap dus is er 7,0 gram citroenzuur

C = 70,00 g/ L

V = 10,00 ml = 0,01 L

m= 0.7 g

M H3C6H5O7 = 192,1 g/mol

N= 0,7/ 192.1 = 3,64 x 10 -3 mol

De verhouding tussen citroenzuur en natronloog

n H3C6H5O7 : n OH

1 : 3

Dit betekent dat 3,64 * 10 -3 x 3 = 0,0109 mol Natronloog

V= n/c

V= 0.0109/ 0.1= 0.109 liter

Je hebt dan 109 ml. Het citroensap moet verdund worden zodat je rond de 11 ml natronloog nodig hebt.

109/10= 10,90 ml

Het moet dus =10 keer verdund worden.

>indicator;

Voor deze proef wordt een indicator gebruikt. Een indicator is een stof die in een kleine hoeveelheid wordt toegevoegd en aan de oplossing een kleur geeft bij aanwezigheid van bepaalde stoffen of pH-waardes.

Citroenzuur is een zure oplossing, wat inhoudt dat de pH-waarde onder de 7 ligt. Citroenzuur heeft een pH van 2,2. Natronloog heeft een pH van;

[OH-] = 0,10 M

POH = -log[OH-] = -log[0,10] = 1

PH = 14 – pOH = 14-1=13

(2,2 + 13)/2 = 7,6

Er is dus een indicator nodig met een omslagtraject van 7,6 pH.

Broomthymolblauw is een mogelijke indicator. Deze indicator kan je goed gebruiken bij zwakke zuren en zwakke basen. Het omslagtraject ligt tussen PH is 6,0 en 7,6. De reden om deze indicator niet te gebruiken is het omslagmoment. De indicator kleurt van geel naar blauw, wat ervoor zorgt dat het niet duidelijk is wanneer je moet stoppen met titreren.

Fenolftaleine is een zuur base indicator. Deze indicator wordt vooral gebruikt bij titraties van een zuur in de erlenmeyer met een base in de buret, wat bij onze proef ook het geval is. Je gebruikt deze indicator bij pH-waarden 8,2-10,0. Deze indicator is kleurloos en zal naar paarsrood kleuren.

Bij het omslagpunt van fenolftaleine is de oplossing al basisch. In een sterk basisch milieu (pH > 13,0) ontkleurt de oplossing na een korte tijd. Je moet dan ook blijven titreren tot de violette kleur in de oplossing minsten 30 seconden stabiel blijft. Dit hoeft alleen als je dus bij een pH van > 13,00 zal uitkomen, dit zal bij onze proef niet het geval zijn.

Deze indicator is de beste keus voor deze proef. Het is namelijk een duidelijke kleurwisseling. Hier kan dus geen verwarring over ontstaan wat bij andere indicatoren soms wel het geval is. Daarnaast komen de pH-waarden van 8.2-10,0 in de buurt van de pH-waarden die we willen bereiken.

Bij deze indicator zal de pH-waarde boven de 8 zijn. Een neutraal pH is wanneer pH 7 is. Dit ligt er dus boven, wat inhoudt dat het een basische stof zal zijn en wat bevestigd dat het citroenzuur weg gereageerd zal zijn.

Benodigdheden;

Pipet (10 ml)

Buret

Erlenmeyers (100 ml) 6 keer

Maatkolf (100 ml)

Knijppipet

Maatbekers (100 ml) 4 keer

Citroensap (50 ml)

Natronloog (0.1 M/L, 100 ml)

Demiwater

Indicator (fenolftaleien)

Werkwijze;

Verdun proces;

Pipetteer 10,00 ml citroensap
Doe het in een 100 ml maatkolf
Vul de maatkolf aan met demi-water tot het 100 ml streepje.
Doe de dop op de maatkolf en schud hem goed.

Proces proef;

Pipetteer 10,00 ml van het verdunde citroensap in een erlenmeyer.
Voeg dan met de knijppipet 3 druppels indicator toe.
Voeg daarna via de buret natronloog toe.
Blijf dit toevoegen tot de kleur van de oplossing overslaat naar violet.
Herhaal dit proces totdat je 3 metingen met een verschil van 10ml of minder hebt

Gevaren

Citroensap kan prikken in de ogen. Dit moet je dus niet in je ogen spuiten en je mag niet in je ogen wrijven als er citroenzuur op je handen zit. Komt dit toch in je ogen, spoel het er met water goed uit. Natronloog in hoge concentraties is erg schadelijk voor de huid en ogen. Mocht het op je huid komen, zorg dan dat er geen zuur op komt. Dit gaat heel erg branden en kan leiden tot brandwonden. Spoel het voorzichtig met water eraf en wrijf absoluut niet. Als het in de ogen komt, spoel het voorzichtig met water eruit. Aangezien we met een kleine concentratie werken zal de natronloog niet erg schadelijk zijn. Spoelen is nog wel altijd aan te raden.

Afvalverwerking;

Natronloog met deze molariteit en citroensap kunnen in de gootsteen worden weggegooid. Hetzelfde geld voor de reactieproducten.

Resultaten;

Hoeveelheid	Meting 1	Meting 2	Meting 3	Meting 4
Begin	23,01	5,22	18,50	31,69
Eind	36,65	18,50	31,69	44,91
Verschil	13,64	13,28	13,19	13,22

Van onze vier metingen, zijn er drie binnen de range van 0,10 ml verschil. Het gemiddelde van deze drie metingen is 13,23 ml.

C oH = 0,06362

V oH = (13,28 + 13,19 + 13,22) / 3 = 13,23 ml = 0,01323 L

V verdund citroensap = 10 ml = 0,010 L

M verdund citroensap = 192,1 g/mol

Berekening

N oH = c * V = 0,06362 * 0,01323 = 0,00084169 mol

N verdund citroensap = 0,00084169 * 1/3 = 0,0002805642

C verdund citroensap = n / V = 0,0002805642 / 0,010 = 0,02805642 M

Gehalte = c * M = 0,02805642 * 192,1 = 5,3896 g/L

Je moet het nog x tien doen omdat je 10 keer verdund hebt,

Het gehalte citroenzuur in citroensap is 53,89 g/L.

53,89 g/L = 0,054 g/ml

In 1 ml citroensap zit dus 0,054 gram citroenzuur

Deel/ geheel * 100

0,054/1 * 100 = 5,4%

Het gehalte citroenzuur in citroensap is dus 5,4%

Conclusie;

Het antwoord op de onderzoeksvraag is: het gehalte citroenzuur in citroensap is 5,4%

Dit getal komt overeen met onze hypothese.

Dit samen met de verschillende gehaltes van citroenzuur in verschillende citroenen kan ervoor hebben gezorgd dat onze resultaten wat uitwijken van de hypothese, ook al licht het er alsnog dichtbij.

Discussie;

De nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van onze proef liggen hoog. Door met een maatkolf, buret en pipet te werken zijn we erg nauwkeurig geweest. Bij de buret heeft 1 persoon afgelezen en dat geldt ook voor de maatkolf en de pipet. Door telkens maar een persoon te laten aflezen zullen de resultaten op dezelfde manier bekeken worden en ook nauwkeurig zijn. Daarnaast is het zo dat iedereen onze proef na zou kunnen doen. De resultaten kunnen wel afwijken aangezien het ene flesje citroensap waarschijnlijk een ander gehalte citroenzuur heeft dan andere.

Literatuurlijst;

We hebben met dit practicum gebruik gemaakt van;