Titreringsforsøg (syre-base)

Kemi B · STX · B-niveau · Eksperimentelt arbejde

🧪 Titreringsforsøg (syre-base)

Stærke syrer dissocierer fuldstændigt i vand: HCl(aq) → H⁺(aq) + Cl⁻(aq). 100% går til ioner. Eksempler: HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄ (1. trin), HClO₄.

Stærke baser (i vandig opløsning): NaOH, KOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂. Dissocierer fuldstændigt til OH⁻. Svage syrer dissocierer kun delvist (ligevægt): CH₃COOH(aq) ⇌ CH₃COO⁻(aq) + H⁺(aq). Ka < 1, typisk 10⁻³ til 10⁻¹⁰. Eksempler: eddikesyre (Ka = 1,8·10⁻⁵), HF (Ka = 6,8·10⁻⁴), HCN (Ka = 6,2·10⁻¹⁰), kulsyre H₂CO₃, fosforsyre H₃PO₄.

Svage baser: NH₃ (Kb = 1,8·10⁻⁵), aminer (CH₃NH₂), pyridin.

Beregning af pH for stærke syrer: pH = -log[c]. 0,01 M HCl → pH = 2.

Beregning af pH for svage syrer: brug ligevægtsudtrykket. Ka = [A⁻][H⁺]/[HA]. Antagelse: [A⁻]≈[H⁺]=x, [HA]≈c-x≈c (ved svag dissociation). x ≈ √(Ka·c). pH = -log x.

Eksempel: 0,1 M CH₃COOH (Ka=1,8·10⁻⁵). [H⁺] ≈ √(1,8·10⁻⁵·0,1) = 1,3·10⁻³. pH = 2,87. Dissociationsgrad α = x/c = 1,3% (kun 1,3% af molekyler er dissocieret!).

Forskel mellem styrke og koncentration: stærk fortyndet syre kan have højere pH end svag koncentreret. 0,001 M HCl (pH=3) er mindre sur end 1 M eddikesyre (pH=2,4).

Læringsmål

• Opstille og udføre en titrering med byrette, pipette og indikator
• Bestemme koncentrationen af en ukendt syre eller base ud fra titreringsdata
• Vælge passende indikator ud fra forventet ækvivalenspunkt (stærk/svag syre-base)
• Aflæse og fortolke en titreringskurve (pH vs. tilsat volumen)
• Beregne usikkerhed og fejlkilder ved volumetriske målinger

Sådan kan du arbejde med emnet

• Beskriv trinene i et titreringsforsøg, hvor en ukendt syrekoncentration bestemmes
• Forklar, hvordan du afgør, hvornår ækvivalenspunktet er nået under en titrering
• Diskutér, hvilke fejlkilder der kan påvirke resultatet af en titrering

Eksperiment-forslag

• Titrér en ukendt eddikesyre-opløsning med NaOH, og bestem koncentrationen ud fra ækvivalenspunktet.
• Bestem C-vitaminindholdet i appelsinjuice ved titrering med jod-opløsning.
• Plot din titreringskurve (pH vs. volumen tilsat base), og bestem ækvivalenspunktet grafisk.
• Sammenlign resultater fra phenolphthalein og bromthymolblåt som indikatorer i samme titrering.

Brobygning

Titreringsteknikken kobler direkte til pH-beregninger og Henderson-Hasselbalch fra "Syre-base-kemi".