Bestemmelse af chlorid-indholdet i vand - martin theill johansen

© Martin Johansen
1.u – TGV
Afleveret 1. februar 2001
Bestemmelse af chlorid-indholdet i vand
Vandprøven stammer fra Rude strand.
Vandprøvens standart volumen: 5 mL
Forbrugt volumen af AgNO3-opløsning: 19 mL og 18,3 mL
AgNO3-opløsnings koncentration: 0,1 mol/L
1. Beregn stofmængden af tilsat Ag + til vandprøven. Forklar, hvorfor det også er stofmængden
af Cl - i vandprøven:
n = c × V
n c V
( Ag+
=
) ( AgNO3
) × ( opl.)
⇒
0,
1
M ×
Kemirapport omkring
- Fremstilling af rent chlor
- Bestemmelse af chlorid-indholdet i havvand
- Syntese af natriumchlorid
0,
019
L =
n c ) V(
opl.)
0,
1 M 0,
0183 L
( Ag+
=
) ( AgNO × ⇒ × =
3
0,
0019
mol
0,
00183
2. I det de reagerer i forholdet 1:1 vil stofmængden af den ene part, her Ag + , være lig den
anden part, nemlig Cl - !
Bestem natriumchlorids molarmasse, og beregn massen af NaCl i vandprøven.
MNaCl = 22,
99u
+ 35,
45u
= 58,
44u
m = n × M
mol
m mol
NaCl = nNaCl
+ MNaCl
⇒ 0,
00183mol
× 58,
44
g
= 0,
106945g
3. Beregn vandprøvens masse, idet vandprøvens densitet sættes til 1,0 g/L:
m = δ ×
V
m vandprøven
= 1
g
mL
× 5mL
=
5g
4. Beregn NaCl-indholdet i vandprøven (masse%):
mNaCl
m%
=
× 100%
mvandprøve
0,
106945g
masse % NaCl =
× 100%
= 2,
14%
5g
AgNO3
Cl -
K2CrO4
- Det meste korrekte resultat – det bruges herefter!

© Martin Johansen
1.u – TGV
Afleveret 1. februar 2001
Syntese af natriumchlorid
Masse af afvejet Na2CO3: 5,044g
Masse af NaCl (praktisk udbytte): 5,71g
Opskriv reaktionsskemaet for syntesen:
Na2CO3 (s) + 2 HCl (aq) → 2 NaCl (s) + H2O (g) + CO2 (g)
Hvad er årsagen til brusningen?:
Det er den CO2-udvikling der sker ved reaktionen i det saltsyren (HCl) hældes på natriumcarbonaten.
Beregn det teoretiske udbytte af NaCl:
Na2CO3 (s) + 2 HCl (aq) → 2 NaCl (s) + H2O (g) + CO2 (g)
M 105,99 36,458 58,44
m 5,044 i overskud 5,562
n 0,04589 0,1 0,09518
Saltsyren og natriumcarbonaten reagerer i forholdet 2:1; derfor skal der være minimum dobbelt så meget saltsyre for at den er
i overskud, hvilket er tilfældet her!
Det teoretiske udbytte af NaCl er 5,56 g.
Beregn hvor mange procent det praktiske udbytte udgør af det teoretiske:
m
m
praktiskudbytte
teoretisk udbytte
×
100%
5,
71g
Pr aktisk udbytte = × 100%
= 102,
66%
5,
562g
Vi fik altså lavet 2,66% for meget NaCl.
Anfør årsager til, at udbytteprocenten kan afvige fra 100:
- ting som vil forøge udbytteprocenten -
At diglen ikke var ordentlig tør ved afvejning.
At natriumcarbonaten var blevet unøjagtigt afvejet.s
At saltet ikke var vandfrit ved afvejning.
At vægten af filteret ikke er blevet fratrukket. (Sjusk…)
- ting som vil mindske udbytteprocenten -
At saltet var ”sprøjtet” ud af diglen.
At natriumcarbonaten var blevet unøjagtigt afvejet.
Kemirapport omkring
- Fremstilling af rent chlor
- Bestemmelse af chlorid-indholdet i havvand
- Syntese af natriumchlorid

© Martin Johansen
1.u – TGV
Afleveret 1. februar 2001
Fremstilling af chlor efter Scheeles metode
Reaktionsskema for redoxprocessen
+ IV −I
0 + II
+
4H + MnO 2Cl
Cl 2
2 + − → 2 + +
Mn + 2H2O
Kemirapport omkring
- Fremstilling af rent chlor
- Bestemmelse af chlorid-indholdet i havvand
- Syntese af natriumchlorid
Ladning H O
Mn 2? -2 +2 4 0 2 2
Cl - 1? + 4 H + + 2 H2O
Så stemmer redoxreaktionen. Der er lige mange oxygen på hver side…
Chlorgassens farve:
Den er gul-grøn.
Bruttoreaktionsskema til udbytteberegning:
Alm. koncentreret saltsyre er 12 M. (mol pr. L)
Der blev brugt en tiende-del, altså 1,2 M.
MnO2 (s) + 4 HCl (aq) → Cl2 (g) + MnCl2 (s) + 2 H2O (g)
M 86,938 39,77
m 25 i overskud
n 0,287 1,2 0,287
Da mangan(IV)oxid reagerer med saltsyre i forholdet 1:4 skal der være minimum fire-dobbelt mængde af saltsyre tilstede for
at saltsyren er i overskud. Det er den i dette tilfælde. (0,29 x 4 = 1,16). Altså er mangan(IV)oxid den begrænsende faktor.
Ved hjælp af idealgasloven kan vi nu beregne det teoretiske udbytte.
n × R × T
V =
p
n = er den stofmængde vi lige har beregnet. Altså 0,287 mol.
L × bar
R = gaskonstanten (0,0831 )
mol × K
T = temperaturen i kelvin. (°C + 273) Er cirka 18°C.
p = trykket. Er cirka 1,008 bar.
L × bar
0,
287mol
× 0,
0831 × 291K
mol × K
= 6,
88L
1,
008bar
Dette fundne tal passer godt med at en mol gas fylder 24 L ved stuetemperatur.
(0,287 mol x 24 M = 6,87 L)

© Martin Johansen
1.u – TGV
Afleveret 1. februar 2001
Teori:
“Bestemmelse af chlorid-indeholdet i vand”
Ved en fældningstitrering kan vi bestemme en ukendt koncentration af en stof.
En kolometrisk fældningstitrering er en kvantitativ analyse. Vi finder altså den eksakte
mængde/koncentration af et stof.
En titreringsreaktion er en fældningsreaktion. En opløsning med en kendt konc. (her AgNO3) dryppes
vha. en burette ned i opløsningen der ønskes undersøgt. De to skal reagerer med hinanden indtil kloren
i havvandet er opbrugt eller indtil ækvivalenspunktet er nået. Ved hjælp af buretten kan man aflæse
den tilsatte mængde af AgNO3. For at kunne se ækvivalenspunktet tilsættes en indikator – nemlig
kaliumchromat.
Ud fra den tilsatte mængde sølvnitrat kan man beregne NaCl indholdet i vandprøven, og dermed fastslå
chlorid-indholdet i prøven.
”Syntese af natriumchlorid”
En syntese er en fremstilling af organisk stof ud fra flere stoffer i evt. et laboratorium.
Med saltsyre og natriumcarbonat kan man fremstille natriumchlorid ved inddampning af saltet. Ved
reaktionen frigives/dannes carbondioxid og vanddamp. Efter afdampning vil således kun natriumchlorid
være at finde tilbage.
”Scheeles metode”
Scheeles metode til fremstilling af chlor går ud på at saltsyre reagerer med mangan(IV)oxid
(brunsten), og der derved dannes rent chlor, manganchlorid og vanddamp. (Se reaktionen under forsøget)
Der er dog den ulempe ved fremstilling af rent chlor, at det er dødgiftigt.
Grænseværdien er 0,05 ppm (10 mL pr. 100 L luft.) Så det er lidt farlige sager man har med at gøre.
Fejlkilder:
Til forsøget “bestemmelse af chlorid-indhold i vand”
Det kræver øvelse at lukke buretten med det samme ved opnået ækvivalenspunkt.
Dette må betragtes som en fejlkilde.
Samtidig er det svært at fastslå en blivende rød farve, da den forsvinder fortrinsvis hurtigt igen.
En anden fejlkilde kan være afmålingen af havvand. En forøgelse af denne mængde, vil udsætte
ækvivalenspunktet.
Aflæsningen af buretten kan være forkert. Buretten giver et ”hul” i overfladen, og dermed en lille
fejlkilde på ca. 0,5 mL.
Fejlkilder til ”syntese af natriumchlorid” er angivet under forsøget!
Kemirapport omkring
- Fremstilling af rent chlor
- Bestemmelse af chlorid-indholdet i havvand
- Syntese af natriumchlorid

© Martin Johansen
1.u – TGV
Afleveret 1. februar 2001
Konklusion:
I første forsøg ville vi bestemme chlorid-indholdet i havvand. Det skulle ske via en kolometrisk
fældningstitrering. Vi fastslog chlorid-indholdet til at være 2,14 %, hvilket passer meget godt.
Saltindholdet i Kattegat er ca. 2%, så vores resultat burde ligge tæt op ad dette – hvilket det også
gjorde.
I andet forsøg skulle vi lave en syntese af natriumchlorid. Ved syntese frembringer man chlorid ud fra
grundstofferne. Vores resultat blev mindre korrekt. Vi fik fremstillet en smule under 3 % mere end
det teoretisk er muligt. Der må dog spille nogle fejlkilder ind.
Alt i alt blev vores ”formål” (som vi egentlig ikke havde) opfyldt.
Kemirapport omkring
- Fremstilling af rent chlor
- Bestemmelse af chlorid-indholdet i havvand
- Syntese af natriumchlorid