Doel : Hoeveelheid kristalwater bepalen in IJzer(II)sulfaat
Gebruikte materialen :
o buret
o trechter
o statief
o 4 bekerglazen
o pipet
o gedestilleerd water
o 4 x 100 mL erlenmeyers
o Benodigde stoffen: MnO4- oplossing, IJzer(II)sulfaat oplossing
Werkwijze
We hebben de buret gespoeld met MnO4- oplossing en de pipet met IJzer(II)sulfaat oplossing. Daarna hebben we met behulp van de trechter de MnO4- oplossing (concentratie: 0,02M ) in de trechter gegoten, en we zorgden dat er geen luchtbellen meer in de buret aanwezig waren. Hierna zat er nog 22,50 mL in de buret (we moesten wat luchtbelletjes eruit halen).
We hebben ook 10 mL IJzer(II)sulfaat (concentratie: 27,96 gram/Liter) oplossing in 4 erlenmeyers gepipetteerd. Daarna hebben zijn we begonnen met de titratie, en MnO4- oplossing uit de buret laten lopen totdat de oplossing in de erlenmeyer lichtroze werd.
Tijdens het titreren zwenkten we zachtjes met de erlenmeyer.
De titratie hebben we 4 keer herhaald. Na de 2e meting hebben we de buret bijgevuld.
Resultaten
Aantal mL MnO4- toegevoegd Kleur Aantal mol kristalwater
Titratie 1 16,60 Donker paars - mislukt
Titratie 2 9,05 roze 8,7
Titratie 3 10,20 Licht roze 6,8
Titratie 4 9,92 Licht roze 7,2
Berekeningen
algemeen
Permanganaat is een oxidator die in zuur mileu overgaat in Mn2+
MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O (l)
Fe2+ is een reductor die overgaat in Fe3+
Fe2+ Fe3+ + e-
Totaalreactie:
MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O (l)
Concentraties, van tevoren vastgesteld
MnO4- : 0,02M
FeSO4.xH2O : 28,96 gram / Liter
Het principe van de titratie:
Als mijn oplossing paars ziet, is er permanganaat aanwezig.
Als er permanganaat aanwezig is, dan is er geen Mn2+ gevormd
Als er geen Mn2+ gevormd wordt, zijn er geen ijzerionen meer die een elektron kwijt willen.
Dus zodra mijn oplossing paars is, zijn alle ijzerionen in mijn oplossing omgezet.
Titratie 1 MISLUKT- teveel MnO4- toegevoegd, oplossing werd donker paars. Foutje bij de titratie.
Titratie 2
Beginstand : 13,6 mL
Eindstand : 4,55 mL
Verschil : 9,05 mL
in 1 liter zit 0,02 mol permanganaat opgelost, en aangezien ik hier 9,05 mL gebruikte kun je dus zeggen: ( 9,05/ 1000) * 0,02 = 0,000181 mol permanganaat ‘verbruikt’.
Per gevormd Mn2+-ion hebben we 5 Fe2+ ionen omgezet in Fe3+
Dus 0,000181 * 5 = 0,000905 mol ijzerionen
Molecuulmassa ijzer= 55,85 g/mol 55,85 * 0,000905 = 0.0505 g ijzerionen.
Uit de formule volgt dat iedere ijzer met 1 sulfaation bindt.
de massa per mol sulfaationen is gelijk aan: (4* 16 + 32) = 96g/mol.
0.000905 mol van deze ionen wegen dus 0.0868 g (=0.000905 * 96)
0,000905 mol ijzersulfaat woog dus samen 0.0868 + 0.0505 = 0,1373 g
Je hebt 27,96 gram/Liter FeSO4.xH2O opgelost in de oorspronkelijke oplossing.
(0,2796 g/10mL)
dus 0,2796 – 0,1373 = 0,1423 gram water in de oplossing.
De molaire massa van water is 18,02 gram/mol
Dus 0,1423/18,02 = 0.007896 mol water
0.007896 / 0.000905 = 8,7 mol water per molecuul FeSO4
Titratie 3
Beginstand : 34,65 mL
Eindstand : 24,45 mL
Verschil : 10,20 mL
in 1 liter zit 0,02 mol permanganaat opgelost, en aangezien ik hier 10,20 mL gebruikte kun je dus zeggen: ( 10,20/ 1000) * 0,02 = 0,000204 mol permanganaat ‘verbruikt’.
Per gevormd Mn2+-ion hebben we 5 Fe2+ ionen omgezet in Fe3+
Dus 0,000204 * 5 = 0,00102 mol ijzerionen
Molecuulmassa ijzer= 55,85 g/mol 55,85 * 0,00102 = 0.0569 g ijzerionen.
Uit de formule volgt dat iedere ijzer met 1 sulfaation bindt.
de massa per mol sulfaationen is gelijk aan: (4* 16 + 32) = 96g/mol.
0,00102 mol van deze ionen wegen dus 0.0979 g (=0,00102 * 96)
0,00102 mol ijzersulfaat woog dus samen 0.0979 + 0.0569 = 0,1548 g
Je hebt 27,96 gram/Liter FeSO4.xH2O opgelost in de oorspronkelijke oplossing.
(0,2796 g/10mL)
dus 0,2796 – 0,1548 = 0,1247 gram water in de oplossing.
De molaire massa van water is 18,02 gram/mol
Dus 0,1247 /18,02 = 0.006924 mol water
0.006924 / 0,00102 = 6,8 mol water per molecuul FeSO4
Titratie 4
Beginstand : 13,6 mL
Eindstand : 4,55 mL
Verschil : 9,92 mL
in 1 liter zit 0,02 mol permanganaat opgelost, en aangezien ik hier 9,92 mL gebruikte kun je dus zeggen: (9,92 / 1000) * 0,02 = 0,000198 mol permanganaat ‘verbruikt’.
Per gevormd Mn2+-ion hebben we 5 Fe2+ ionen omgezet in Fe3+
Dus 0,000198 * 5 = 0,000992 mol ijzerionen
Molecuulmassa ijzer= 55,85 g/mol 55,85 * 0,000992 = 0.0554 g ijzerionen.
Uit de formule volgt dat iedere ijzer met 1 sulfaation bindt.
de massa per mol sulfaationen is gelijk aan: (4* 16 + 32) = 96g/mol.
0,000992 mol van deze ionen wegen dus 0.0952 g (=0,000992 * 96)
0,000905 mol ijzersulfaat woog dus samen 0.0952 + 0.0554 = 0,1506 g
Je hebt 27,96 gram/Liter FeSO4.xH2O opgelost in de oorspronkelijke oplossing.
(0,2796 g/10mL)
dus 0,2796 – 0,1506 = 0,1290 gram water in de oplossing.
De molaire massa van water is 18,02 gram/mol
Dus 0,1290 /18,02 = 0.007159 mol water
0.007159 / 0,000992 = 7,2 mol water per molecuul FeSO4
Conclusie
IJzer(II)sulfaat vormt het hydraat FeSO4.7 H2O dat ijzervitriool wordt genoemd. Per molecuul ijzersulfaat zijn er dus 7 moleculen kristalwater aanwezig. Dit staat in de BINAS.
Onze eerste titratie was zwaar mislukt. Het kraantje van de buret zat zoals anders weer eens vast, dus toen we hem opendraaiden kwam er een straaltje MnO4- in de erlenmeyer. Er kwam ook wat op de zijkanten van de erlenmeyer. Omdat deze titratie zo mislukt was, heb ik er verder ook geen berekeningen aan gemaakt.
Bij onze tweede titratie kwam ik uit op 8,7 moleculen kristalwater per molecuul ijzersulfaat. Dit was dus niet echt accuraat. De reden daarvoor is dat we nog niet precies wisten hoe paars de oplossing in de erlenmeyer moest worden; we titreerden dus teveel.
Na berekeningen kwam ik uit op 6,8 moleculen kristalwater bij onze derde titratie. Deze ligt dus akelig dichtbij de 7 die in de BINAS staat. Ook onze vierde titratie was goed gelukt. Hierbij kwam ik uit op 7,2 moleculen.
Op zich vond ik het practicum niet erg moeilijk om uit te voeren maar ik heb wel best veel tijd nodig gehad voor de berekeningen. Deze waren niet bepaald makkelijk.
Gebruikte materialen :
o buret
o trechter
o statief
o 4 bekerglazen
o pipet
o gedestilleerd water
o 4 x 100 mL erlenmeyers
o Benodigde stoffen: MnO4- oplossing, IJzer(II)sulfaat oplossing
Werkwijze
We hebben de buret gespoeld met MnO4- oplossing en de pipet met IJzer(II)sulfaat oplossing. Daarna hebben we met behulp van de trechter de MnO4- oplossing (concentratie: 0,02M ) in de trechter gegoten, en we zorgden dat er geen luchtbellen meer in de buret aanwezig waren. Hierna zat er nog 22,50 mL in de buret (we moesten wat luchtbelletjes eruit halen).
We hebben ook 10 mL IJzer(II)sulfaat (concentratie: 27,96 gram/Liter) oplossing in 4 erlenmeyers gepipetteerd. Daarna hebben zijn we begonnen met de titratie, en MnO4- oplossing uit de buret laten lopen totdat de oplossing in de erlenmeyer lichtroze werd.
De titratie hebben we 4 keer herhaald. Na de 2e meting hebben we de buret bijgevuld.
Resultaten
Aantal mL MnO4- toegevoegd Kleur Aantal mol kristalwater
Titratie 1 16,60 Donker paars - mislukt
Titratie 2 9,05 roze 8,7
Titratie 3 10,20 Licht roze 6,8
Titratie 4 9,92 Licht roze 7,2
Berekeningen
algemeen
Permanganaat is een oxidator die in zuur mileu overgaat in Mn2+
MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O (l)
Fe2+ is een reductor die overgaat in Fe3+
Fe2+ Fe3+ + e-
Totaalreactie:
MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O (l)
Concentraties, van tevoren vastgesteld
MnO4- : 0,02M
FeSO4.xH2O : 28,96 gram / Liter
Het principe van de titratie:
Als mijn oplossing paars ziet, is er permanganaat aanwezig.
Als er permanganaat aanwezig is, dan is er geen Mn2+ gevormd
Dus zodra mijn oplossing paars is, zijn alle ijzerionen in mijn oplossing omgezet.
Titratie 1 MISLUKT- teveel MnO4- toegevoegd, oplossing werd donker paars. Foutje bij de titratie.
Titratie 2
Beginstand : 13,6 mL
Eindstand : 4,55 mL
Verschil : 9,05 mL
in 1 liter zit 0,02 mol permanganaat opgelost, en aangezien ik hier 9,05 mL gebruikte kun je dus zeggen: ( 9,05/ 1000) * 0,02 = 0,000181 mol permanganaat ‘verbruikt’.
Per gevormd Mn2+-ion hebben we 5 Fe2+ ionen omgezet in Fe3+
Dus 0,000181 * 5 = 0,000905 mol ijzerionen
Molecuulmassa ijzer= 55,85 g/mol 55,85 * 0,000905 = 0.0505 g ijzerionen.
Uit de formule volgt dat iedere ijzer met 1 sulfaation bindt.
de massa per mol sulfaationen is gelijk aan: (4* 16 + 32) = 96g/mol.
0,000905 mol ijzersulfaat woog dus samen 0.0868 + 0.0505 = 0,1373 g
Je hebt 27,96 gram/Liter FeSO4.xH2O opgelost in de oorspronkelijke oplossing.
(0,2796 g/10mL)
dus 0,2796 – 0,1373 = 0,1423 gram water in de oplossing.
De molaire massa van water is 18,02 gram/mol
Dus 0,1423/18,02 = 0.007896 mol water
0.007896 / 0.000905 = 8,7 mol water per molecuul FeSO4
Titratie 3
Beginstand : 34,65 mL
Eindstand : 24,45 mL
Verschil : 10,20 mL
in 1 liter zit 0,02 mol permanganaat opgelost, en aangezien ik hier 10,20 mL gebruikte kun je dus zeggen: ( 10,20/ 1000) * 0,02 = 0,000204 mol permanganaat ‘verbruikt’.
Per gevormd Mn2+-ion hebben we 5 Fe2+ ionen omgezet in Fe3+
Dus 0,000204 * 5 = 0,00102 mol ijzerionen
Molecuulmassa ijzer= 55,85 g/mol 55,85 * 0,00102 = 0.0569 g ijzerionen.
de massa per mol sulfaationen is gelijk aan: (4* 16 + 32) = 96g/mol.
0,00102 mol van deze ionen wegen dus 0.0979 g (=0,00102 * 96)
0,00102 mol ijzersulfaat woog dus samen 0.0979 + 0.0569 = 0,1548 g
Je hebt 27,96 gram/Liter FeSO4.xH2O opgelost in de oorspronkelijke oplossing.
(0,2796 g/10mL)
dus 0,2796 – 0,1548 = 0,1247 gram water in de oplossing.
De molaire massa van water is 18,02 gram/mol
Dus 0,1247 /18,02 = 0.006924 mol water
0.006924 / 0,00102 = 6,8 mol water per molecuul FeSO4
Titratie 4
Beginstand : 13,6 mL
Eindstand : 4,55 mL
Verschil : 9,92 mL
in 1 liter zit 0,02 mol permanganaat opgelost, en aangezien ik hier 9,92 mL gebruikte kun je dus zeggen: (9,92 / 1000) * 0,02 = 0,000198 mol permanganaat ‘verbruikt’.
Per gevormd Mn2+-ion hebben we 5 Fe2+ ionen omgezet in Fe3+
Dus 0,000198 * 5 = 0,000992 mol ijzerionen
Uit de formule volgt dat iedere ijzer met 1 sulfaation bindt.
de massa per mol sulfaationen is gelijk aan: (4* 16 + 32) = 96g/mol.
0,000992 mol van deze ionen wegen dus 0.0952 g (=0,000992 * 96)
0,000905 mol ijzersulfaat woog dus samen 0.0952 + 0.0554 = 0,1506 g
Je hebt 27,96 gram/Liter FeSO4.xH2O opgelost in de oorspronkelijke oplossing.
(0,2796 g/10mL)
dus 0,2796 – 0,1506 = 0,1290 gram water in de oplossing.
De molaire massa van water is 18,02 gram/mol
Dus 0,1290 /18,02 = 0.007159 mol water
0.007159 / 0,000992 = 7,2 mol water per molecuul FeSO4
Conclusie
IJzer(II)sulfaat vormt het hydraat FeSO4.7 H2O dat ijzervitriool wordt genoemd. Per molecuul ijzersulfaat zijn er dus 7 moleculen kristalwater aanwezig. Dit staat in de BINAS.
Onze eerste titratie was zwaar mislukt. Het kraantje van de buret zat zoals anders weer eens vast, dus toen we hem opendraaiden kwam er een straaltje MnO4- in de erlenmeyer. Er kwam ook wat op de zijkanten van de erlenmeyer. Omdat deze titratie zo mislukt was, heb ik er verder ook geen berekeningen aan gemaakt.
Bij onze tweede titratie kwam ik uit op 8,7 moleculen kristalwater per molecuul ijzersulfaat. Dit was dus niet echt accuraat. De reden daarvoor is dat we nog niet precies wisten hoe paars de oplossing in de erlenmeyer moest worden; we titreerden dus teveel.
Op zich vond ik het practicum niet erg moeilijk om uit te voeren maar ik heb wel best veel tijd nodig gehad voor de berekeningen. Deze waren niet bepaald makkelijk.
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden