Examenvraagstukken Algemene- en Analytische Chemie

Examenvraagstukken

Algemene- en

Analy

m

hernie

1505 6 ----.

-==-C10063

49664

C 634966 BIBLIOTHEEK TU Delft P 1932 2181

1111111111111

P1932

2181

-=====

- ---

-§§E=~

Examenvraagstu kken

Algemene- en

Analytische Chemie

door ir.

K.

J.

Metman

/9

1

z.

_~ ff

VOORWOORD

'pgaven van vroegere examens bieden een uitstekende oefengelegenheid bij de voorbereiding voor het af te leggen examen. Een recente enquête onder de eerstejaarsstudenten-scheikunde heeft deze mening bevestigd. Om in deze behoefte te voorzien zijn in deze handleiding de examenopga-ven van het vak "Algemene en analytische chemie" van 1960 tot heden samengebracht. Opgaven met onderwerpen die niet meer tot de in 1970 gere-organiseerde collegestof behoren, zijn uiteraard daarbij weggelaten. Ten gerieve van de gebruiker zijn de opgaven zoveel mogelijk gerang-schikt naar het reactietype dat aan het betreffende onderwerp ten grondslag llgt. Daarbij is bovendien nog onderscheid gemaakt in opgaven van meer algemeen chemische aard en die van een specifiek analytische signatuur, zulks conform de indeling van de collegestof. Bij die exa-menopgaven, die duidelijk een geïntegreerd karakter bezitten moest een keuze gemaakt worden, waaraan een zekere willekeur niet valt te ontzeg-gen. Alleen de gebruiker, die ook oefening in geïntegreerde opgaven op prijs weet te stellen, zal hiervoor begrip kunnen opbrengen!

In de antwoordenlijst is bewust volstaan met het numerIeke eindre-sultaat. Het mede-aangeven van de wijze van oplossen brengt naar mijn mening de verleiding mede het zelf zoeken te spoedig te staken. Dit is niet in het belang van de kandidaat, die zelfstandig een probleem moet kunnen oplossen. Daartoe is oefening onontbeerlijk. Ter geruststel-ling zij hier nadrukkelijk medegedeeld, dat de staf van het eerstejaars analytisch laboratorium ten allen tijde bereid is, studenten die daar-bij moeilijkheden ondervinden, hulp te bieden.

INHOUD

I Neer s l a gr ea c t ie s a. Algemeen b. Analytisch

11 Reacties met complexvorming a. Algemeen b. Analyti sch 111 Zuur-base reacties a. Algemeen b. Analyti sch IV Redoxreacties a. Algemeen b. Analytisch V Instrumenteel-analytische methoden VI Antwoordenlijst

-- ~--- -

-Ia - 1

NEER

SLAGREACTIES

a. Algemeen

1. In 1 liter van een bufferoplossing lost 292,0 mg van het mon ohy-draat van calciumoxalaat op. Leidt hieruit de hydroniumionenconcen -tratie van de bufferoplossing af.

C

=

12 Ca

=

40 pK -waarden van oxaalzuur: 1,3 en 4, 3 z

pL calciumoxalaat

=

8,0

(sept ..1961) 2. Men voegt 100 mI van een 0,4 m keukenzoutoplossing toe aan 100 mI

van een oplossing, waarin men 74,4 mg van het pentahydraat van na -triumthiosulfaat en 34,0 mg zilvernitraat heeft opgelost.

Gevraagd wordt te berekenen hoeveel mg zilverchloride er zal neer-slaan.

Ag

=

108 Cl

=

35,5 N

=

14 Na

=

23 S

=

32 Bruto stabiliteitsconstante van het

[houdt geen rekening met de vorming

(mei 1962) 3. In een verzadigde oplossing van ammoniummagnesiumfosfaat is de m

ag-nesiumionenconcentratie 7. 10-4, terwijl de pH van deze oplossing 9,7 is. Hoe groot is het oplosbaarheidsprodukt van bovengenoemde verbinding?

Protolyseconstante (pK) ammon ium 9,3

z fosforzuur 2 - 7,1 - 12,3

(sept . 1964) 4. ~angschik de hierna te noemen oplos s i ngen in een zodanige volgorde,

dat de oplosbaarheid van ca lc i umflu or i de in deze oplossingen daar -bij steeds toeneemt.

alm ammoniumchloride

b

0,1 m calciumchloride

C

0, 01 m natriumfluoride

~ 0,001 m natriumfluoride e water

N. B. De exacte berekening van een oplosbaarheid is slechts nodig in die gevallen, waarin deze, naar uw oordeel, voor het

vaststel-Ia - 2

len van de rangschikking onontbeerlijk is. In de overige geval-len kan met een kwalitatieve beredenering wor den vo ls taan. Protolys econstant e (pK ) ammonium 9,3 At oommassa

z waterstoffluoride 3,6 Ca 40,1 F 19, 0 Oplosbaarheidsproduct (p L) calciumfluoride 10, 4

(mei 1965) 5. Men verzadigt water zowe l met MA als met MB. M, A en B zijn geen

protolyten. Bereken de concentraties van de M- , A- en B-ionen in de oplossing.

Oplosbaarheidsproduct MA: 6.10-10 MB: 10- 9

(aug. 1967) 6. Een monster natriumhydroxide bevat 5,3%natriumcarbonaat. Men los t

4000 mg van dit monster op in water en voegt ter verwijder ing van het aanwezige carbonaat bij deze oplossing 35 mI 0,1 m stront ium-chloride en daarna ter verwijdering van de strontiumionen 50 mI 0,1 m natriumsulfaat. De vloeistof wordt hierna tot 1 liter ver dund.

koolzuur 6,4 en 10, 3 Protolyseconstante (pK_z)

=

23 Oplosbaarheidsproduct(pL) strontiumcarbonaat 8,3 strontiumsulfaat 5,7 (aug . 1968) Gevraagd wordt de berekening van de concentratie aan carb onaa t , strontium en sulfaat in de uiteindelijke vloeistof.

Toon aan, dat protolyse-reacties bij de berekening van 6. 1 ge-heel buiten beschouwing kunnen blijven.

De voor de berekening van 6.1 verstrekte oplosbaarheids produc t en zijn geldig voor een ionensterkte

=

0,1. Ga door een berekening van de ionens t er kt e van de vl oe i s t o f na of deze oplosbaa r he i ds-produ~ten voor dit probleem ook werke l i jk geldig zij n.

Indien dit niet het geval mocht zijn, ver me l d dan of de juiste oplosbaarh ei dsproducten groter of kleiner dan de gegeven zullen zijn. At oomma s s a C

=

12 Na 6.2 6.1 6.3

Ib - 1

b. Analytisch

1. Ter bepaling van de protolyseconstante van het zlVakke zuur HB, schudt men een overmaat van het moeilijk oplosbare zilverzout van dit zuur (L

AgB

=

7.10-3) _{met 0,73 m salpeterzuur tot evenlVicht} is ingetreden.

Nadat het overtollige AgB is afgefiltreerd, bepaalt men langs titri-metrische lVeg de concentratie van de zilverionen in het filtraat. Deze bedraagt 0,7.

Vragen:

1.1 Kunt u in het kort beschrijven, hoe men de bepaling van de zil-verionenconcentratie zo eenvoudig mogelijk zou kunnen uitvoe-ren? (milieu, indicator, ev. hulpreagentia e.d. vermelden) 1.2 Bereken de gezochte protolyseconstante.

(sept. 1962)

52 N

=

14 K

=

39 12 Cl

=

35,5 Cr

2. Hier volgt het eerste gedeelte van het voorschrift voor een gravi-metrische bepaling:

Bepaling van barium als chromaat door homogene precipitatie Men pipetteert 10 mI van de neutraal of zlVak zuur reagerende op-lossing in een bekerglas van 400 mI. Daaraan voegt men 7 mI 12 m zoutzuur, 4,93 g ammoniumacetaat, 5 g ureum en 25 mI van een 0,1 m kaliumdichromaat-oplossing toe. De oplossing wordt daarna tot 200 mI verdund en vervolgens verhit tot ze zacht kookt. Men draagt er zorg voor dat het volume 200 mI blijft.

Vragen:

2.1 Wat verstaat men onder homogene precipitatie en door welke oor-zaken wordt door deze manier van werken een beter neerslag ver-kregen?

2.2 Waartoe dient de toevoeging van het zoutzuur? Waartoe die van het ammoniumacetaat?

2.3 Bereken de pH van de oplossing na de verdunning tot 200 mI. 2.4 Waarom moet de oplossing worden gekookt?

2.5 Bereken de pHvan de suspensie als de precipitatie van het ba-riumion juist volledig is. Neem hierbij aan, dat 137 mg barium aanwezig is.

2.6 Bereken de hoeveelheid ureum die minimaal nodig is.

2.7 Waarom wordt in de praktijk met een grote overmaat ureum ge-werkt?

Gegevens: Ba

=

137 C pK

3. 3.1 Waarom vertoont het neerslag van zilverchloride veel meer nei-ging tot vorming van colloïdale oplossingen dan dat van barium-sulfaat, hoewel de oplosbaarheidsproducten van beide neerslagen vrijwel gelijk zijn?

3.2 Hoe bestrijdt men in de gravimetrie de neiging tot solvorrning bij zilverchloride?

3.3 Waarom bevordert men juist deze neiging bij bepaalde argento-metrische titraties en op welke wijze wordt dit gedaan?

(mei 1964) Ib - 2

Evenwichtsconstante van het evenwicht

- -2

2HCr0

4 ~ Cr207 + H20 K 50

(sept. 1963)

4. In een serie experimenten ter bepaling van het oplosbaarheidspro~ duct van tin(II)sulfide schudden Geijer en Mücke (Z.anal.Chem.200

(1964)210) bij 200C in eenkooldioxideatmosfeer een overmaat van dit sulfide met 200 mI a m zoutzuur. Nadat het evenwicht is inge-steld, laat men het neerslag bezinken en pipetteert men van de hel-dere bovenstaande vloeistof 20 mI af. Uit deze 20 mI wordt met kooldioxide het waterstofsulfide verdreven, waarna de vloeistof met een jodiumoplossing, die 1,27 g jodium per liter bevat, wordt geti-treerd. Hiervan blijkt b mI nodig.

4.1 Indien in één van de experimenten de waarden van a en b resp. 1 en 1,04 zijn, bereken dan met behulp hiervan de bijbehorende waarde van het gezochte oplosbaarheidsproduct bij 20 C (met de mogelijke vorming van chloridecomplexen houden Geijer en Mücke geen rekening).

4.2 Hoe groot is voor het in 4.1 genoemde geval de nevenreactie-coëfficiënt uS(H) en hoe groot het conditionele oplosbaarheids-product?

4.3 Waarom wordt in een atmosfeer van kooldioxide gewerkt en het waterstofsulfide ook met kooldioxide verdreven?

4.4 Waarom drijft men het waterstofsulfide uit?

4.5 Waarom verdrijft men het waterstofsulfide niet uit de gehele 200 mI vloeistof, maar doet men dit eerst na het pipetteren? 4.6 Verkrijgt men een jodiumoPlossing door uitsluitend jodium op

te lossen? Licht het antwoord toe.

Protolyseconstante (pK) waterstofsulfide 7,0 en 13,0 z

Oplosbaarheid waterstofsulfide bij 200 : 0,1 m

1

=

127 (juni 1967) 5. Men titreert in zwak alkalisch milieu 25 mI 0,6 m

kaliumchromaat-oplossing potentiometrisch met 0,6 m zilvernitraat. Als indicator-electrode dient een staafje zilver.

Ib - 3

5.1 Bereken de potentiaal van de indicatorelectrode, 5.1.1 0,2%vóór het equivalentiepunt,

5.1.2 in het equivalentiepunt.

5.2 Zou deze titratie, gezien de sprong bij het equivalentiepunt, in aanw~rkingkomen voor een of andere vorm van visuele eind-puntsbepaling?

5.3 Waarom moet deze titratie in zwak alkalisch milieu plaatsvin~ den?

Oplosbaarheidsproduct zilverchromaat 4.10-12 Normaal redoxpotentiaal Ag+/Ag 800 mV

(aug. 1967) 6. Een 0,1 m oplossing van kaliumchromaat titreert men

potentiome-trisch met een 0,2 m oplossing van zilvernitraat.

6.1 Waarom is visuele indicatie bij deze titratie onmogelijk? 6.2 Welke indicatie- en welke referentie-electrode zoudt U bij deze

titratie toepassen en waarom?

6.3 Hoe groot is de potentiaal van de indicatie-electrode in het equivalentiepunt? Met de (geringe) protolyse van het chromaat-ion behoeft men geen rekening te houden.

Gegevens: Zie No. 5

(juni 1969) 7. Men voegt aan 30 mI 2 m zoutzuur 219,0 mg van het hexahydraat van

calciumchloride en 831,6 mg van het dihydraat van oxaalzuur toe. Daarna wordt de oplossing tot 100 mI verdund.

7.1 Toon door berekening aan, dat in deze verdunde oplossing geen neerslagvorming van calciumoxalaat kan optreden.

Aan de vloeistof voegt men vervolgens 10 g ureum toe, waarna de op-lossing op het waterbad wordt verhit. Spoedig begint zich een neer-slag te vormen.

7.2 Welke reactie speelt zich op het waterbad af en waarom ontstaat nu wel een neerslag?

7.3 Vermeld kort welke voordelen aan deze wijze van prec1p1teren verbonden zijn en waardoor deze veroorzaakt worden.

7.4 Bereken de pH waarbij de precipitatie van calcium juist "volle-dig" is.

7.5 Hoe groot is op dat moment de-nevenreactie-coëfficiënt a

C0 (H)? 2 4 Atoommassa C

=

12 Ca

=

40 Cl

=

35,5 0

=

16 Oplosbaarheidsproduct (pL) calciumoxalaat 8,0 Protolyseconstante (pK) oxaalzuur 1,3 en 4,0 z (sept". 1971)

IIa - 1

11

REACTIES MET COMPLEXVORMING

a. Algemeen

1. Ter bepaling van de stabiliteitsconstante van het complexe ion AlX+ gaat men als volgt te werk. Men voegt bijeen:

5 mI van een oplossing, die 1,25 mmol FeC1

3 per liter bevat,

5 mI idem die 0,7 mmol AlC1

3 per liter bevat en

10 mI idem die 1,5 mmol H

2X per liter bevat. Men verdunt dit mengsel tot 100 mI met een bufferoplossing van pH

=

4.

Fotometrisch wordt de concentratie van het FeX+-complex in de ver

--5

kregen oplossing gemeten. Deze blijkt 5.10 te bedragen. Al s de

stabiliteitsconstante van FeX+

=

1010 en de pKz-waarden van H 2X

resp. 4 en 9 bedragen, wordt gevraagd de stabiliteitsconstante van +

het AlX -complex te berekenen.

N. B. Er worden geen andere complexen tussen de beide meta len en X

gevormd.

(nov. 1961 ) 2. Men brengt in water achtereenvolgens 10 mI 2 m salpeterzuur, 400 mg

ammoniumnitraat en 425 mg zilvernitraat. Daarna druppelt men bij

dit mengsel zo lang ammoniakoplossing tot de pH

=

10. De oploss i ng

is helder en het volume is 125 mI.

Bereken in mV de potentiaal van een in deze oplossing gedompel d e

zilverelectrode.

+ 7

Bruto stabiliteitsconstante Ag(NH

3)2

=

2.10

(sept. 1965 )

pK ammonium = 9,3 z

o

E_A +/A

=

soa

mV Ag

=

lOS N

=

14

g g +

[Houdt geen rekening met Ag(NH 3) ]

3. De logaritme van de bruto stabiliteitsconstante van het nide complex van cadmium bedraagt 17,3. Hoe groot is de van de conditionele bruto stabiliteitsconstante van dit pH

=

9? pK waterstofcyanide

=

9,3 z (mei 1964) tetracya-logaritme complex bij

!Ia - 2

4. Bereken de bruto stabiliteitsconstante van het tetrahydroxo-alumi-naation.

Normaal redoxpotentialen Al(OH)~/Al -2,35 V A13+/Al -1,67 V

(mei 1968) 5. Bereken de pH waarbij 0,01 mol bariumsulfaat juist oplost in 1

li-ter 0,0920 m EDTA.

Protolyseconstante (pK_z) H_4Y 2,0 - 2,7 - 6,3 - 10,3 Oplosbaarheidsproduct (pL) bariumsulfaat 9,3

Stabiliteitsconstante (log)BaY 8,0

(aug. 1968) 6. 100 mI van een 0,06 m oplossing van kaliumjodide in water, wordt

met 50 mI van een oplossing van jodium in zwavelkoolstof geschud tot evenwicht is bereikt. Nadat de beide vloeistoffasen gescheiden zijn, blijkt 50 mI waterlaag bij titratie 20,50 mI van een 0,1000 n oplossing van natriumthiosulfaat te verbruiken, terwijl 5 mI van de zwavelkoolstoflaag 25,00 mI van dezelfde thio-oplossing voor ti-tratie nodig heeft. Als jodium in beide vloeistoffasen dezelfde mo-lekuulformule 1

2 heeft, en zowel het in de waterfase aanwezige 1-, als het gevormde 1

3- niet in zwavelkoolstof oplossen, wordt de berekening van de stabiliteitsconstante van dit 1

3-- i on gevraagd. Verdelingscoëfficiënt VHn jodium voor zwavelkoolstof-water = 500

(sept. 1970)

(jan. 1971) -0,7

0,7

7. Hoeveel procent (één decimaal) van cadmiumchloride is in een oplos-sing van dit zout als CdC1

2 aanwezig bij een (vrije) chloride-ion-concentratie van O,l?

Stabiliteitsconstanten (log):

2+

IIb - 1

b. Analytisch

1. Waarom kan men chelatometrisch :

1.1 magnesium bij pH

=

5 niet titreren met behulp van de indicator xylenol-oranje en ook niet met eriochroomzwart-T.

1.2 zink bij pH

=

5 wel tit reren met behulp van xylenol-oranje en niet met eriochroomzwart -T .

1.3 zowel magnesium als zink bij pH

=

10 niet titreren met behulp van xylenol -oran je en wel met eriochromnzwart-T.

(mei 1963)

(mei 1964) 2. 2. 1

2.2

Bij che lat ome tris che ber eke ni ngen maakt men wel gebruik van de groo theid aY(H)' Waaraan is deze grootheid per definitie ge-lijk?

Hoe groot is de stabi li tei ts co nstante van het EDTA-complex van een metaal als de minimale pH-waarde, waarbij een 0,1 m oplos-sing van dit metaal met EDTA met visuele indicatie getitreerd kan worden 4 is?

pK_z-wa ar den EDTA resp . 2,0; 2,7; 6,3; 10,3.

3. Voor de analyse van een oplos s ing , die chromaat en permanganaat bevat, gaat men in het kor t als volgt te werk:

3.1 25 mI oplossing wordt aange zuur d en daarna verhit met een over

-maat natriums u l fiet . Al s de reactie volledig is, pipetteert men er 25 mI 0,1000 m EDTA- opl ossing bij. Men verwarmt de

op-los s ing dan enige ti j d. DepH van de oplossing wordt daarna met ammoniakop l os sing op ongeve er 10 gebracht. Men voegt ver-volgens nog buffe r op l os sing van die pH aan de oplossing toe en

titr e ert daarna met een 0,1000 m Mg2+-0plos sing, waarvan 10,00 mI nodig blijkt.

3.2 25 mI op lossing wor dt aan gez uurd en dan door een loodreductor gevoerd. Men pipet tee r t er vervo lgens 50 mI 0,1000 m EDTA-op -los sing bij en vo l gt verder bove ns taand voor s chrift (dus ver

-warmen, ammoni ak, buffer en titreren ). Het verbruik aan de -zelfde magn esiumoplossing is nu 7,50 mI.

Gevraagd wor dt :

3. 0 .1 De onder 3.1 genoemde react i e met natriumsulfi et in verge -li j king te brengen .

3.0 .2 Waartoe het ver warmen zou di en en na de toevo egi ng van EDTA. 3.0. 3 Waar om de pHop 10 wor dt gebracht en bove ndien de oplossing

gebufferd.

3.0 .4 Welke bufferop l os sing zeer waarschijn lijk toegepa s t zal zijn en waaruit u dit afleidt .

- - -

-IIb - 2

welk(e) gegeven(s) u dit opmaakt.

3.0.6 Welke zuren bij het aanzuren onder 3.2 in ieder geval niet ge-bruikt zullen zijn en waarom niet.

3.0.7 De concentratie aan chromaat en aan permanganaat van de onder-zochte oplossing te berekenen.

At oomma s s a _{Protolyseconstante (pKzl Formaalredoxpotent}iaal in mV

Cr 52,0 NH +₄ 9,2 Cr 2- 3+ 1070 207 - Cr Mg 24,3 H 4Y 2,0 Cr 3+ _ Cr 2+ - 410 Mn 54,9 H 3Y 2,7 - 2+ 1520 Mn0 4 - Mn N 14,0 H_2Y 6,3 N0 3 - NO 950 Na 23,0 HY 10,3 Pb2+ _ Pb - 126 Pb 207,2 HS0 4 - S02 120 S 32,0 SO 2- _ SO 2-₄ - 900 3 (mei 1966) 4. 4.1 De titratie van een kwik(II)oplossing met EDTA kan

potentiome-trisch worden geïndiceerd door gebruik te maken van een kwik-electrode als indicatorkwik-electrode.

Het (verkorte) voorschrift luidt als volgt:

Bij de te analyseren kwik(II)oplossing voegt men IS mI m aZ1Jn-zuur·en 5 mI natriumacetaatoplossing. Na verdunning van het meng-sel tot 50 mI stelt men door toevoeging van azijnzuur of natrium-acetaat de pH op 4,0 in. Men neemt de oplossing nu op in een op-stelling voor potentiometrische titraties, waarbij een kwikelec-trode als indicatoreleckwikelec-trode wordt toegepast. Daarna titreert men met 0,1 m EDTA-oplossing.

Gevraagd wordt:

4.1.1 Hoeveel mI m azijnzuur of mI m natriumacetaat nodig zijn om de pH van de oplossing op 4,0 te brengen, in het geval dat de kwik(II)oplossing geen invloed op de pH uitoefent?

4.1.2 Waarom men azijnzuur en natriumacetaat gebruikt om de pH te regelen?

4.1.3 De potentiaal van de kwikelectrode te berekenen·

4.1.3.1 als de helft van de equivalente hoeveelheid EDTA-op-lossing is toegevoegd.

4.1.3.2 bij het equivalentiepunt.

4.1.3.3 als tweemaal de equivalente hoeveelheid EDTA zou worden toegevoegd.

Men mag bij deze berekeningen aannemen dat het beginvolume nog 50 mI en dat 2,5 mgion Hg(II) aanwezig is.

IIb - 3

4. 2 Ook ande re metalen kunnen op de in 4. 1 genoemde wlJze poten-tiometrisch met EDTA worden getitreerd, mits men een kleine

2-hoev eel hei d HgY -oplossing aan de te titreren oplos s i n g toe -voegt.

Geef in een formule het verband tussen de potentiaa l van de kwikelectrode en de concentratie van het get itreerde metaal in de oplossing en laat aan de hand van deze formu l e zien, waarop de titratiemogelijkheid berust .

Pr ot olys econs t ant e (pK) HAc 4,7

z H

4Y (zie vraagstuk 3) Stabiliteitsconstante (log) HgY 21,9

2+ Normaalredoxpotentiaal Hg /Hg 0,85V (s ep t. 1966) (juni 1967) H 4Y (zie Protolyseconstante

5. Men lost 1 mmol nikkelsulfaat, 10 mmol ammoniumchloride en 25 mI 4 m ammoniak op in water en verdunt dit mengsel tot 80 mI. Daar na titreert men de oplossing met 0,05 m EDTA.

5.1 Gevraagd wordt de berekening van de negatieve logaritme van de concentratie van het niet aan EDTA gebonden nikkel

5.1.1 0,2%vóór het equivalentiepunt. 5.1.2 in het equivalentiepunt.

5.2 Kunt u uit de bij 5.1 verkregen resultaten afleiden of deze titratie met voldoende scherpte geïndiceerd zal kunn en worden? 5.3 Indien we voor de in 5.2 bedoelde indicatie een meta a l i nd i c

a-tor zouden willen toepassen, waarvan het "omslagpunt" (= mid -den van het omslagtraject) juist samenvalt met het equivalen-tiepunt van deze titratie, hoe groot zou dan de sta b il i t e i ts-constante van het nikkelcomplex van deze indi ca t or moet en zijn, gegeven een pK -waarde van het indicatorzuur

=

11,3?

z

Stabiliteitsconstanten (log) Niy2- 18,3 Ni(NH

3)4 2

+ 8

(met andere ammoniakcomplexen van nikkel behoeft geen reken i ng ge-houden te worden)

lIla - 1

111

ZUUR-BASE REACTIES

a. Algemeen

1. Een mengsel van 12,4 gorthoboorzuur en 25,2 g van het octohydraat van bariumhydroxide wordt met water aangevuld tot 200 mI. De sus-pensie schudt men zo lang grondig, dat aangenomen mag worden dat evenwicht is ingetreden.

Gevraagd wordt:

1.1 de pH van de oplossing.

1.2 het gewicht en de samenstelling van het neerslag (uiteraard wanneer dit gedroogd zou zijn).

1.3 de invloed van de aanwezigheid van het neerslag op de buffe-rende werking van de oplossing.

B

=

11 Ba

=

137 pK boorzuur

=

9,3; oplosbaarheid van ortho-z

boorzuur in water: 3,72 g/IOO mI; pLbariummetaboraat

=

3,3 (mei 1961) 2. In een recente publicatie geeft de auteur een methode aan om door

vermenging van slechts twee oplossingen bufferoplossingen over het gehele pH-gebied te kunnen bereiden.

De eerste oplossing (A) is 0,2 molair aan boorzuur en 0,05 molair aan citroenzuur (een triprotisch zuur).

De tweede oplossing (B) is een 0,1 molair oplossing van trinatrium-fosfaat (tertiair natriumtrinatrium-fosfaat).

Voor de bereiding van bv. 200 mI bufferoplossing van een zekere pH meet men ee~ bepaalde hoeveelheid van oplossing A af en vult deze tot 200 mI met oplossing B aan. In een tabel geeft de auteur voor dat geval aan, hoeveel men steeds van oplossing A moet afmeten om een bepaalde pH-waarde te verkrijgen.

Vragen:

2.1 Beredeneer waarom door vermenging van de oplossingen A en B inderdaad steeds bufferoplossingen gevormd worden.

2.2 Bereken wanneer men 200 mI bufferoplossing van een pH

=

8 wil bereiden, hoeveel mI (geen decimalen) van oplossing A men dan moet afmeten.

2.3 Waarom zou in oplossing A de concentratie aan boorzuur zoveel groter zijn genomen dan die van citroenzuur?

Protolyseconstante (pK ) z lIla - 2 boorzuur citroenzuur fosforzuur 9,3 3,1 - 4,7 - 5,4 2,0 - 7,1 - 12,3 (mei 1962) 3. Buffertabletten worden in het laboratorium gebruikt om op zeer

een-voudige en snelle wijze bufferoplossingen van nauwkeurig bekende pH te bereiden. Men heeft slechts een tablet in ca. 100 mI water op te lossen om een dergelijke oplossing te verkrijgen. Zo worden buffer-tabletten voor uiteenlopende pH-waarden in de handel gebracht. Een fabrikant bereidt een deel van zijn tabletten door deze uit ka-liumwaterstofftalaat en dinatriumwaterstoffosfaat in wisselende verhoudingen samen te stellen.

Gevraagd:

3.1 Wat zijn globaal de grenzen van het pH-gebied, dat met deze mengsels kan worden bestreken?

3.2 Wanneer een buffertablet is samengesteld uit 3 mmol kaliumwater-stofftalaat en 1 mmol dinatriumwaterstoffosfaat, hoe groot wordt dan de pH van de met dit tablet op bovengenoemde wijze verkre-gen oplossing?

Protolyseconstante (pK )_z fosforzuur 2,0 7,1 12,3 ftaalzuur 3,0 5,3

(mei 1965 ) 4. In water lost men achtereenvolgens 2 mmol van het zout NaHB en

4 mmol van het daarmee corresponderende zout Na

2Bop. De oplossing wordt verdund tot 400 mI. In deze oplossing plaatst men een water-stof- en een verzadigde calomelelectrode. Men meet de E.M.K. van de ontstane cel, die 740 mV blijkt te zijn (calomelelelectrode posi-tief). Diffusiepotentialen zijn te verwaarlozen.

Gevraagd wordt:

4.1 Hoe de verzadigde calomelelectrode is opgebouwd en waaruit zijn functie bij deze meting bestaat.

4.2 De pH van de oplossing te berekenen (één decimaal) 4.3 Hoe groot de ionensterkte van de oplossing is.

4.4 Welke stechiometrische protolyseconstante uit deze meting kan worden berekend, hoe groot deze is en op welke wijze hieruit de overeenkomstige thermodynamische constante zou kunnen worden afgeleid.

4.5 Of in de gegeven oplossing het gehalte aan HB alkalimetrisch zou kunnen worden bepaald.

4.6 Dezelfde vraag te beantwoorden ten aanzien van het gehalte aan

2-B .

Potentiaal verzadigde calomelelectrode 244 mV

lIla - 3

oplossing een bufferende werking?

3,1 HC2- 5,9

(sept. 1966) triammoniumzout

9,3 4,7

5. 5.1 Bereken de pH van een 0,35 m oplossing van het van citroenzuur (H

3C) . 5.2 Heeft de onder 5.1 genoemde Protolyseconstante (pK z) H3C H 2C 6, 3 2,0

6. 6.1 Bereken de procentuele samenstelling (geen decimalen) aan H₄Y, H

3Yenz. (voorzover deze percentages >1 zijn) van een EDTA-op -lossing blj pH 1,0; 2,0 en 3,0.

6.2 Teken zo nauwkeurig mogelijk het percentage-pH diagram voor H

4Y, H3Yen H2Yin het pH-gebied 0-4. Maak hierbij gebruik van de bij 6.1 berekende waarden.

Voor het verkrijgen van de gevraagde nauwkeurigheid zullen ech-ter zeker nog enkele andere punten moeten worden berekend.

Het diagram moet tenminste een halve pagina van het bijgevoegde

ruitjespapier beslaan. Protolyseconstante (pK ) z 2,7 10,3 (aug. 1967) (aug. 1969 )

7. Aan la mI 0,1 m trinatriumfosfaat (tertiair natriumfosfaat) voegt men 5 mI 0,1 m zoutzuur toe. Daarna verdunt men de vloeistof tot 100 mI. Bereken de pH (één decimaal) van de verkregen oplossing. Protolyseconstante (pK) fosforzuur 2,0 - 7,1 - 12,3

z

8. Bij een bepalingsmethode voor het fosforgehalte van een organische stof, wordt dit element eerst door oxidatie volledig omgezet in orthofosfaat. Men bepaalt dit fosfaat daarna door titratie met een lanthaan-nitraatoplossing (lanthaan = La = 3-waardig metaal). Hierbij slaat (tertiair) lanthaanfosfaat neer.

Teneinde een redelijk volledige precipitatie van dit zout te waar-borgen, mag de pH van de oplossing zeker in het equivalentiepunt -een bepaalde minimum-waarde niet overschrijden. Wanneer nu de hoe-veelheid fosfor in het monster kan variëren tussen 1,24 en 3,72 mg en ten hoogste 1% van het fosfaat in oplossing mag blijven, wordt de berekening van deze minimum pH-waarde in·het equivalentiepunt van de titratie gevraagd. Het volume van de oplossing kan op dat moment op 100 mI gesteld worden. Met de protolyse van het lanthaan-ion behoeft geen rekening te worden gehouden.

Atoommassa9= 31 Oplosbaarheidsproduc~ (pL) lanthaanfosfaat 20~0 (juni 1970)

II Ia - 4

9. Men beschikt over 50 mI 0,1 m fosforzuur.

9.1 Beredeneer (geen berekeningen dus) voor elk van de gegeven (stechiometrische) pK -waarden of deze groter dan, kleiner dan

z

of gelijk aan de overeenkomstige thermodynamische pK -waarden

. . z

zlJn.

9.2 Indien voor deze fosforzuuroplossing een logaritmisch diagram zou worden opgesteld, zou de H

2P04-lijn o.m. in het gebied pH »pK een rechte zijn.

z3

Bereken:

9.2.1 de richtingscoëfficiënt van deze lijn in het genoemde pH-gebied en

9.2.2 bij welke pH deze (verlengde) H

2P04-lijn de log c-lijn (c

=

0,1) snijdt.

9.3 Van welke enkelvoudige oplossing wordt in het logaritmisch dia-gram de pH bij benadering aangegeven door het snijpunt van de H

2P04- en de P04-lijn? Bewijs dit.

'Aan de fosforzuuroplossing wordt vervolgens 19,55 g zilvernitraat toegevoegd. Hierbij treedt enige precipitatie van trizilverfosfaat op. Daarna titreert men het fosforzuur (dus in aanwezigheid van het zilvernitraat) met 0,3 n natriumhydroxide.

Hoeveel mI natriumhydroxide (geen decimalen) is nodig om "vol-ledige" precipitatie van het fosforzuur als trizilverfosfaat te verkrijgen?

Bereken de pH (één decimaal) waarbij deze precipitatie juist "volledig" is.

Bereken de neven-coëfficiënt a

p04(H) bij pH

=

3 (een eventueel moet worden afgeleid).

te gebruiken formule Protolyseconstante (pK) fosforzuur 2,0 - 7,1 - 12,3 z Oplosbaarheidsproduct (pL) trizilverfosfaat 19,1 Atoommassa Ag 108 Na 23 N

=

14

°

=

16 9.5 9.4 9.6 (mei 1971)

IIIb - 1

b. Analyti sch

1. Gegeven het diprotische zuur H 2B -2 -S

=

S.lO ; K

=

2.10 ). zHB-1.1 1.2 1.3 1.4 (K zH B 2

Be s chr i j f met vermelding van voor- en nadelen, de beide moge-lijkheden om dit zuur alkalimetrisch te bepalen.

Indien 2 mmol van dit zuur opgelost is in 60 mI water en deze oplossing getitreerd w.Jrdt met 0,1 n natriumhydroxide, bereken dan de pH-waarden (één decimaal) van de beide equivalentie-punten.

Zoals bekend, is de titratie van een dergelijk zuur aanzienlijk te verbeteren door deze uit te voeren in aanwezigheid van een kation dat met het B-ion precipiteert.

Indien nu bij de in 1.2 genoemde titratie 10 mmol MC1

2 aanwezig is en L

MB

=

3,6.10

-9, _{na hoeveel mI natriumhydroxide (twee} de-cimalen) zal dan neerslagvorming kunnen optreden?

(Opmerking: daar de gevraagde hoeveelheid base klein is, is het toelaatbaar het volume op 60 mI te stellen)

Als men de in 1.3 bedoelde titratie voortzet, wat is dan de pH (één decimaal) van het equivalentiepunt?

(mei 1960) 2. In een recente publicatie werd de alkalimetrische analyse van een

mengsel van azijnzuur en boorzuur beschreven. Deze zuren kwamen in d_{e on erzoc te v oelsto}d h l " f"_{ln een mo al re ver ou lng boorzuur}1 " h d" azijnzuur

₌

2 voor. Ter controle van deze verhouding werden twee titraties uit-gevoerd. De eerste vond plaats met broomkresolgroen (pT

=

5,0) als indicator; voor de tweede werd een nieuw monster eerst met overmaat mannitol behandeld en daarna getitreerd op fenolftaleïen.

2.1 Wat is de achtergrond van deze werkwijze en hoe komt men aan de hoeveelheden azijnzuur en boorzuur?

2.2 Hoe groot is de fout in de op deze wijze gevonden hoeveelheid azijnzuur in procenten?

2.3 Bereken hoe men het voorschrift zou moeten wijzigen om deze fout tot nul te reduceren.

Protolyseconstante (pK) azijnzuur

=

4,7 boorzuur

=

9,3 z

N.B. Eventueel te gebruiken formules dienen volledig te worden afgeleid.

IIIb - 2

3. Een monster (van een oplossing) vereist _{20 mI 0,1 n zoutzuur voor} titrat i e _{op fenolftalefen en 60 mI van dit zoutz uur voor een af} -z_{onde r l i j ke titratie op methyloranje. Indien aan z}

uurverbr uik ende

stoffen _{in dit monster uitsluitend natriumcarbonaat, n}

a tr ium-waterstofcarbonaat _{en natriumhydroxide aanwezig kunnen z}

i j n , ~o rd t

gevraagd w_{e l ke van deze stoffen dan aanwez ig zijn (is) en in welke}

hoeveelheid. C

=

12 Na

=

23

(nov . 1961) 4. _baIn een oplossing (vo l ume

=

70 mI) bevinden zich twee monoprotis che

sen : één met één p~

=

_{3 en een met een pK}

b

=

7. De hoeve e l hede n z_{i j n resp. 2 en 4 mmol. Men wil nu de basen bepalen d}

oor titr a t i e met 0,1 n zoutzuur.

4.1 Indien beide basen na elkaar zouden worden geti t reerd , bereken

dan de hydroniumionen-concentratie _{van de oplossing al s de}

halve en gehele equivalente hoeveelheid zoutzuur ten opzicht e van iedere base is toegevoegd (dus 4 concentraties).

4.2 _{Schets het verloop van de titratiekromme (maak hi}

erbi j uit er-aard gebruik van de onder 4.1 gevonden concentraties; de

groot-te van de schets behoort ongeveer een halve pagina groot-te zi j n) . (me i 1963) 5. B_{i j een gehaltebepaling van kaliumperoxodisulfaat (k}

a liumpe r s u l

-faat) lost men 600,0 mg van deze stof op in water en neutralis eert men zo nodig de verkregen oplossing. Daarna kookt men deze oplos-sing ca. 15 min. Tenslotte wordt de oplosoplos-sing met 0,1 n natr

ium-hydroxide getitreerd.

Gevraagd:

5.1 _{Waarop berust deze gehaltebepaling? (met reactieve}

rgel ij ki ngen)

5.2 Welke indicator wordt bij de neutralisatie en welke bi j de

titratie gebruikt?

5.3 Hoe groot is het percentage kaliumperoxodisulfaat in de ond er-z_{ocht e stof als 40,00 mI hydroxide bij de titratie w}

or dt ver

-bruikt?

5.4 _{Zou deze gehaltebepaling ook voor ammoniumperoxodis}

ulfaat k un-nen worden toegepast?

Atoommassa K

=

39,1 S

=

32,1

(mei 1965) 6. Teneinde een indruk te verkrijgen van het verloop en de nau_{heid van de alkalimetrische} wkeu r i

g-t_{i t r at i e van een zeer verdunde}

oplos-sing (ca 0,006 m) van een monoprotische base (p ~

=

3,0) berekent men de pH bij een aantal karakteristieke punten tijdens de titratie van 30 mI van de base-oplossing (0,006 m) mp.T 0,009 _{m zoutzuur en}

wel bij:

6.1 het beginpunt

6.2 de halve equivalentie

IIIb - 3

6.4 het equivalentiepunt

6.5 0,2%na het equivalentiepunt.

Gevraagd wordt deze berekeningen uit te voeren en met behulp van de

verkregen pH-waarden _{zo nauwkeurig mogelijk de titratiekromme te}

tekenen (neem hiervoor _{een gehele bladzijde van het ruitjespapier).}

Zou naar uw mening deze ti t r a t i e via vis ue le indicatie uitvoerbaar

zijn met een nauwkeurigheid van 0,2%en _{indien deze vraag}

bevesti-gend wordt beantwoord, welke indicator _{zou daarvoor dan het meest}

geschikt zijn?

Omslagtrajecten van enkele pH-indicatoren:

broomkresolgroen methyl rood broomkresolpurper broomthymolblauw fenolrood kres ol rood thymolblauw 3,8 - 5,5 4,4 - 6,2 5,1 - 6, 8 6,2 - 7,7 6,4 - 8,2 7,1 - 8,8 8,0 - 9,6 (sept. 1965)

7. 7. 1 Waarom kunnen _{in een oplossing, die mierezuur en azijnzuur be} -vat , niet b_{ei de zuren afzonderlijk door alkalimetrische}

titra-tie bepaald wor den?

7.2 M_{en analyseert het mengsel nu als volgt:}

7_{. 2 . 1 Men meet de pH van de oplossing. Deze bedraagt 2,7}

.

7.2 . 2 M_{en titreert 25 mI oplossing met 0,1000 n}

natriumhydroxi-de op thymolblauw (pT

=

8,5). Het verbruik bedraagt 27,75

mI.

H_{oe groot is de concentratie van mierezuur en die van azijnzuur}

in de onderzochte op l os s i ng ?

7_{. 3 Bereken de pH van het equivalentiepunt bij de in 7.2.2}

uitge-voerde titratie.

8. _{Teneinde het natriumcarbonaatgehalte van een m}

onster na t r

ium-hydroxide te bepalen, lost men 160,0 mg van deze stof_op in kool

-dioxidevrij _{water en titreert men deze oplossing buiten toetreding}

van kooldioxide potentiometrisch met 0,1000 -n zoutzuur . Als elec

-troden gebruikt _{men een waterstofelectrode en een calomelele}

c trode

(in deze laatste electrode is de concentratie van het kaliumchlo

-ride

=

0,1). _{Er treden bij de ti}t ratie twee "sprongen" op, waarvan de ~uigpunten liggen-bij E.M.K. -waarden _{van de meetcel van 829}

__{resp. 563 mV en bij een zoutzuurverbruik van resp.}

33,40 en 37,40 mI.

8.1 Hoe groot is het pe_h rcen tage natriumcarbonaat in de na t r i um~ ydroxide ?

8.2 Bereken de pH (één decimaal) van de vloeis t of bij de E.M.K.

-waarde van 563 mV.

mierezuur 3,7

(mei 1968)

P_{r ot ol ys econs t ant e (pK) azi j nz uur 4,7}

IIIb - 4 Atoommassa C

=

12 Na

=

23 0

=

16 Protolyseconstante (pK ) koolzuur 6,4 en 10,3 z Normaalredoxpotentiaal kwik(I)chloride/kwik 268mV (aug. 1968) 9. Een waterige oplossing bevat uitsluitend ammoniak, ammoniumchloride

en kaliumchloride. Teneinde de concentraties van deze drie stoffen te bepalen, voert men de volgende metingen uit:

9.1 Men titreert 10 mI van de oplossing volgens Fajans. Daarbij is 25 mI 0,1 n zilvernitraat nodig.

9.2 Men meet de pH van de oplossing. Deze blijkt 9,0 te zlJn. 9.3 Aan 10 mI van de oplossing voegt men overmaat natriumhydroxide

toe. Men kookt de ammoniak uit en vangt deze op in 50 mI 0,2 m boorzuur. Tenslotte titreert men deze boorzuuroplossing met ~,l n zoutzuur, waarvan 30 mI nodig blijkt.

Vragen:

9.0.1 Geef een korte beschrijving van de titratie volgens Fajans. 9.0.2 Is de onderzochte oplossing zonder meer geschikt voor de

Fajans-titratie?

Zo neen, waarom niet en hoe wordt de oplossing daartoe dan eerst geschikt gemaakt?

9.0.3 Wat is de achtergrond van het opvangen van het aL~oniak in boorzuur en van het titreren met zoutzuur?

9.0.4 Bereken de pH van het equivalentiepunt van deze titratie en noem één visuele en één instrumentele methode om dit equi-valentiepunt te indiceren.

9.0.5 Bereken de concentraties aan ammoniak, ammoniumchloride en kaliumchloride in de onderzochte oplossing.

9.0.6 Indien men het gehalte aan kaliumchloride rechtstreeks zou willen analyseren, welke methode zou dan de voorkeur

verdie-nen ? Geef een korte beschrijving van de achtergrond van deze methode.

Protolyseconstante (pK )

z boorzuur 9,3 ammonium 9,3

(juni 1970) 10. Men beschikt over 100 mI 0,1 m fosforzuur.

10.1 Bereken de H

30-concentratie (drie decimalen) in deze oplos-sing.

10.2 Bereken de ionensterk te (drie decimalen) van deze oplossing. 10.3 Indien voor deze fosforzuuroplossing een logaritmisch

dia-gram zou worden opgesteld, zou de P0

4-lijn in het gebied pH «pK een rechte zijn met een richtingscoëfficiënt

=

+3.

zl

Bewijs dit en bereken tevens bij welke pH deze (verlengde) P0

4-lijn de (l og)c-lijn snijdt.

Aan de fosforzuurop lossing wordt vervolgens 17 g zilvernitraat toegevoegd. Het volume mag op 100 mI gesteld blijven.

(jan , 1971) ide ~n is je m :e -3. IIlb - 5

10.4 Bereken of bij deze toevoeging trizilverfosfaat (Ag

3P04) za l neerslaan

(de andere zilverfosfaten zijn zoals bekend oplosbaar).

10.5 Indien deze precipitatie optreedt, heeft dit dan invloed op de pH van de fosforzuuroplossing?

De fosforzuuroplossing titreert men vervolgens (dus in aanwezigheid van het zilvernitraat) met 0,75 n natriumhydroxide.

10.6 Bereken de pH van het equivalentiepunt van deze titratie. (r ea l i s eer u goed, waaruit de suspensie op dat moment in feite

bestaat).

10.7 Bereken de pH waarbij AgOH(Ag

20) begint neer te slaan.

10.8 Geef een schets van de titratiekromme tot ca. 20% voorbij het equivalentiepunt (hiervoor worden geen verdere berekeningen gevraagd).

Atoommassa Ag

=

108 N

=

14

°

=

16

Oplosbaarheidsproduct (pL) trizilverfosfaat 19 zilverhydroxide 7,7 Protolyseconstante (pK) fosforzuur 2,0 - 7,1 - 12,3

z

IVa - 1

IV

REDOXREÁCTIES

a. Algemeen

1. Zi l ver kan door een oplossing van joodwat ersto f worden omgezet in zi l ver j odi de . Bereken de constante van het betreffende evenwicht.

o

E Ag+/Ag

=

796 , 5 mV _pLAgI

=

16

(mei 1961) 2. Maak de volgende vergelijking vo l l edi g :

Mn0

4 + S02 ~ (milieu: n zwavelzuur)

(sept. 1961 ) 3. De reactie tussen ijzer en zoutzuur levert ijzer( II)ch loride, die

tussen ijzer en chloor ijzer(III)chlor i de op. Leidt hi er uit één rangschikking naar opklimmende grootte van zovee l mogelijk normaal potentialen af .

(s ept. 1961 ) dE

4. Bereken cl Hvan de volgende redoxkoppel s:

p 2+ 4.1 Fe (OH)3 / Fe 2-4.2 Mn0 4 / Mn04 4.3 Pb0 2 / Pb304 _{(nov. 1961)}

5. Een element wordt opgebouwd door een zinkelectrode te domp e l en in 80 mI van een 0,05 molair zinknitraatoplossing, een zilverele ctro-de in 100 mI van een 0,08 molair zilvernitraatoplossing en de bei -de oplossingen te verbin-den met een kaliumnitraatbrug.

Vragen:

5. 1 Geef in een overzichtelijke tekening aan, hoe men met de com -pensatieschakeling de EMK van dit element zou kunnen meten

(pos. en neg. electroden duidelijk aangeven) . 5.2 Bereken de EMK van het element.

5.3 Hoe groot is de zilverionenconcentratie in de zilverni tra atop -lossing als na stroomlevering het element is uitgewerkt . 5.4 Zoudt u ook iets kunnen zeggen van de nitraatione nconcent r at i e

IVa - 2

Normaalredoxpotentiaal _{zilverion/zilver}

zilverion/zink _-0,762V0,800 V

(sept. 1962) 6. Gevraagd wordt de volgende reactievergelijking volledig te maken:

Mn0

4 + CH20H(CHOH)nCH20H

~

C0₃

2-De reactie vindt plaats in sterk alkalisch milieu. Vermeld de beredenering van uw afleiding.

(sept. 1964) 7. Men schudt 500 mg koper met 100 mI van een 0,08 m

zilvernitraatop-lossing. Gevraagd:

7.1 Hoe groot is na evenwichtsinstelling de zilverionenconcentratie in de oplossing?

7.2 Hoeveel weegt het dan nog overgebleven koper? Atoommassa _Ag

₌

_{107,9 Cu}

₌

_63,5 Normaalredoxpotentiaal _{koper(II)ion/koper 0,336 V}

zilverion/zilver _{0,808 V}

(mei 1965)

(juni 1967) 8. Breng in vergelijking de reactie tussen:

8.1 Formiaat en permanganaat in sterk alkalisch milieu 8.2 IJzer(II)sulfide en waterstofperoxide in zuur milieu

(sept. 1966) 2+ 2+ Hg /Hg 2 0,906 V (aug. 1969) 0,403 V Normaalredoxpotentiaal

10. 10.1 Indien een aanvankelijk 0,1 m kwik(I)nitraatoplossing (ge-bufferd op pH

=

_{2) in evenwicht zou komen met normale,}

zui-vere lucht, hoe groot zou dan de kwik(I)ionenconcentratie in deze oplossing zijn?

10.2 Waarom zou het noodzakelijk ZlJn de oplossing te bufferen? 10.3 Hoe zoudt u in principe een bufferoplossing met pH

=

2

kun-nen bereiden?

10.4 Kunt u naar aanleiding van het resultaat van 10.1 een toe-lichting geven op het feit, dat in de titrimetrie een oplos-sing van kwik(I)nitraat een stabiele titratievloeistof blijkt te zijn?

9. 9.1 Geef de reactievergelijking van de oxidatie van chroom(III) met permanganaat in zuur milieu.

9.2 Indien verondersteld zou worden dat de in 1.1 genoemde oxidatie omkeerbaar is en de formaalpotentialen van de betreffende chroom-en mangaansystemen bij 250C

resp. 0,95 V en 1,54 V be-dragen, wordt de berekening gevraagd van de evenwichtsconstante bij 250C.

rVa - 3

(sept, 1970) 9,3

11. 11.1 _{Bereken de normaalredoxpotentiaal van het systeem}

2-HAs0

4 / HAs02,

11,2 _{In welk pH-gebied domineert dit koppel in het kader van het} volledige As(V) / As(III) redoxsysteem?

Proto1yseconstante (pK_z) H

3As04 2,3 Normaalredoxpotentiaal H

2As04 7,0 H_3As04 / HAs0₂ 0,56 V 2-HAs0 4 11,7 HAs0 2 4

(mei 1960) IVb - 1

b, Analytisch

1. Men is voor oxidimetrische doeleinden in het bezit van een 0,1 n ijzer(II)oplossing. Op de bodem van de fles bevinden zich kleine hoeveelheden ij~er(II)hydroxide_{en ijzer(III)hydroxide. Men wil}

deze oplossing in een vaste opstelling op zodanige wijze onder waterstof (eventueel gemengd met een inert gas) bewaren, dat de titer onveranderd blijft.

Hoe groot moet de (eventueel parti~le) _{waterstofspanning daartoe}

tenminste zijn?

Normaalredoxpotentiaal ijzer(III) / ijzer(II)

=

708 mV pLFe(OH)3

=

38 _PLFe(OH)2

₌

₁₃

2. Gegeven een waterige oplossing van een alkalijodide, jodium en

joodwaterstof. Gevraagd wordt aan te geven (met vermelding van

reactievergelijkingen, reagentia, indicatoren, milieu e.d.) hoe -bij voorkeur in één monster van deze oplossing - de drie bestand-delen titrimetrisch zouden kunnen worden geanalyseerd.

N.B. Het alkalimetaal is niet bekend en komt dus niet voor bepaling in aanmerking.

(mei 1960) 3. Een oplossi~~ van natrium~yponitriet (Na

2N 202) bevat 1,000 g van

het watervrlJe zout per llter.

Men titreert 25 mI van deze oplossing met een 0,1000 n

kaliumper-manganaatoplossing (deze titer werd op normale wijze verkregen door stelling op arseentrioxide).

Wanneer deze titratie in zwavelzuur milieu wordt uitgevoerd is het

verbruik aan permanganaat 18,86 mI; titreert men daarentegen in

alkalisch milieu dan is 15,72 mI nodig.

Op grond van deze cijfers wordt gevraagd de vergelijkingen (in io-nen ) van beide reacties gemotiveerd af te leiden, als bovendien gegeven is, dat bij elke titratie slechts één stikstofverbinding ontstaat.

As

=

75 K

=

39 Mn

=

55 N

=

14 Na

=

23

(sept. 1960) 4. 4.1 Waartoe dient in bepaalde gevallen _{bij electrolyses de t} oevoe-ging van hydrazine? Geef in een reactievergelijking het gedrag van deze stof bij de electrolyse weer.

4.2 Zelfde vraag voor hydroxylamine.

IVb - 2

5. E_laen oplossing die zowel aan koper s u l f a a t al s zinksulfaat 0,01 m

o-ir is, wordt aan 2 Pt-electroden ge~lectrolys e e rd .

5.1 Welke reacties spelen zi ch aanvankelijk aan anode en kathode

af?

Za l de pH_{van de oplossing tijdens de ze electrol ys e stijgen,}

dalen of constant blijven?

5.2 Z_{a l de klemspanning tijdens deze electrolyse stijgen ,}

dalen of

constant blijven?

5.3 Welke kathodereactie is de meest domineren de als het eers te me

-taal volledig uit de oplossing verwijderd is? Wat gebeurt er nu

met de pHvan de oplossing?

5.4 Wat zou men moeten doen om vervolgens ook het tweede metaal

v_{o l l edi g uit de oplossing te verwi jderen ?}

N_{or ma a lredoxpot ent i aa l koper ( I I ) i on / kope r 0,3 5 V}

zinkion / zi nk -0,76 V

(nov. 1961)

6. Bij een onderzoek _{naar de oxidatietoestanden in waterige opl ossing}

van het element neptunium bleek een zekere hoeveelheid neptunium

(IV)zout in zuur milieu met 40 mI 0,1 n cera_{at (I V)oploss ing kwan}

-titatief tot neptunium (VI) te worden geoxideerd. Wanneer men de

afgetitreerde oplossing met 20 mI van een 0, 1 n ti n ( II ) op los si ng

kwantitatief zou reduceren, wat is dan het oxidatiegetal van nep

-tunium in de ontstane oplossing.

Dezelfde vraag te beantwoorden, indien de ceraat_{(I V)oploss ing 0, 1}

molair zou zi j n geweest.

Dezelfde _{vraag te beantwoorden, als alleen de tin(II )oploss ing 0,}

molair geweest zou zi j n .

1

(mei 1962)

7. 250,0 mg van een mengsel van kaliumchromaat en kaliumdichromaat

lost men op in water. Deze oplossing wor dt aangezuurd, daarna ver

-mengd met een overmaat jodide-oplossing en vervolgens getitreerd

met een 0,1000 n thio-oplossing. Hiervan blijkt_Be 41 , 13 mI nodi g .

reken _{hieruit het percentage kaliumdichromaat in het mengs el.}

Atoommassa Cr

=

52 J

=

127 K

=

39 Na

=

23 S

=

32 (sept . 1962) 11 Na

=

23 S

=

32 (mei 1963) N

=

14

8. _{Bij een gecombineerde jodo- en permanganometrische ana lyse}

van

ni-triet gebeurt het volgende:de nitrietoplossing voe gt men bij 50 mI

(een overmaat) van een 0,03 molair oplossing van kaliumpermang

a-naat. De reductie van permanganaat gaat hierbij tot manga and i oxi de.

Aan de suspensie voegt men vervolgens zuur en overmaat jodide toe ,

waarna men op de gebruikelijke wijze met een 0,1000 n thiosulfaat

-oplossing titreert. Hiervan is 35,80 mI nodig. Hoeveel mg nitriet

bevatte de onderzochte oplossing?

IVb - 3

(sept. 1963)

11. Men bereidt een jodiumoplossing door 12,7 g jodium en 66,4 g ka-liumjodide samen in water op te lossen en deze oplossing te ver-dunnen tot 500 mI. Met deze oplossing titreert _{men 40 mI van een}

0,1 m tin(II)oplossing.

(sept. 1964) Pb

=

208

Cu

=

63,5 Atoommassa

10. Een alliage bevat uitsluitend koper, lood en zink. Hierin kunnen koper en lood gelijktijdig geanalyseerd worden door een afgewogen hoeveelheid van het alliage op te lossen in salpeterzuur en deze oplossing aan electrolyse te onderwerpen. _{Beide metalen worden dan}

gelijktijdig neergeslagen, zij het op verschillende electroden. Beantwoord nu de volgende vragen:

10.1 _{Welk metaal slaat op de kathode neer en welk metaal op de} anode? Verklaar beide precipitaties.

10.2 _{Waarom slaat het zink bij de electrolyse niet neer?}

10.3 _{Welk gas wordt aan de anode ontwikkeld? Hoeveel mI van dit}

o

gas (0 -_{76 cm) zou ontstaan als}

a. de omzettingen van koper - _{en loodionen de enige andere} aan de electroden _{optredende reacties zouden zijn} en b. de kathode 254,0 mg en de anode 48,0 mg zwaarder zouden

worden.

10.4 _{Aan de onder 10.3a genoemde beperking zal in het algemeen} niet worden voldaan. Zoudt u (een) andere plaatsvindende electrodereactie(s) kunnen vermelden?

9. Jodide kan op de volgende manieren jodometrisch worden bepaald: a. Het jodide wordt tot jodium geoxideerd met nitriet. Nadat de

overmaat nitriet onschadelijk is gemaakt, titreert men met een thiosulfaatoplossing.

b. Het jodide wordt tot joodmonochloride geoxideerd met nitriet (vrij sterk zoutzuur milieu). _{Nadat de overmaat nitriet}

onscha-delijk is gemaakt, voegt men na verdunning overmaat jodide toe en titreert men met een thiosulfaatoplossing.

c. Het jodide wordt tot jodium geoxideerd met jodaat. Nadat de overmaat jodaat onschadelijk is gemaakt, titreert men met een thiosulfaatoplossing.

d. Het jodide wordt tot jodaat geoxideerd met broom. Nadat de over-maat broom onschadelijk is gemaakt, voegt men overover-maat jodide toe en titreert men met een thiosulfaatoplossing.

Vraag:

Hoe verhouden zich (uitgedrukt in gehele getallen) de hoeveelheden van eenzelfde thiosulfaatoplossing, die men in bovengenoemde volg-orde bij deze 4 methoden gebruikt, als steeds van dezelfde hoeveel-heid jodide wordt uitgegaan?

(sept. 1965)

IVb - 4

Gevraagd wordt:

11.1 _{de berekening van de redoxpotentiaal van de oplos}

s ing bi j

0,2% vóór het equivalentiepunt. 11.2 idem bij 0,2%na het equivalentiepunt

11.3 tussen welke grenzen de normaalpotentiaal van een redoxindi

-cator z_{ou mogen liggen om deze titratie met 0,2%nauwkeur i}

g-heid te kunnen indiceren.

11.4 Wat _{men verstaat onder geinduceerde luchtoxidati e bi j de ze}

titrat ie en w_{e l ke maatregelen men neemt om deze te voorkome n.}

I

=

127 K

=

39 Sn

=

119 3

Stabiliteitsconstante _{trijodide-ion - 10}

N_{or ma a l r edoxpot ent i a l en Sn(IV) / Sn(II) 0,14 V}

1₃ / I 0, 54 V

12. 25 mI van een _{0,1 m oplossing van meta-arsenigzuur wor dt bij}

pH

=

_{1 (mag als constant worden beschouwd) getitreerd met}

een 0,2

n (voor zuur milieu !) oplossing van kal_{iumpermangana at.}

Vragen:

12.1 Geef de vergelijkingen _{van de beide halfreacties en de}

to-taalreactie .

12.2 _{Bereken de redoxpotentiaal van de oplossing op 0,2}

%voor het

equivalentiepunt en op 0,2%na dit punt.

12.3 B_{er ek en de concentratie van het nog niet geoxideerd e ar}

senig

-zuur in het equivalentiepunt.

12.4 _{Hoe groot is de normaliteit van de bovengenoemde perm}

anga-naatoplossing i_{ndi en deze gebruikt zou worden voor een t}

i-tratie in neutraal milieu en hoe groot voor een in sterk

al-kalisch milieu?

12.5 _{Indien de titratie van het arsenigzuur wordt uitg}

evoerd in zoutzuur milieu bestaat de mogelijkheid van een erns tige st

o-ring. _{Waaruit bestaat deze storing en hoe is dan te ve} r kl

a-ren, dat men deze titratie toch meestal in zoutzuur mi l ieu

uitvoert?

Normaalredoxpotentiaal _{permanganaation / mangaan(II )ion}

1,52 V arseenzuur / meta-ars en ig zuur 0, 56 V

(juni 1970)

13. Men titreert 25 mI 0,1 n ijzer(II)oplossing met 0,1 n kal i umpe r -manganaat bij pH

=

_{1. (deze mag als constant verondersteld wor den )} Gevraagd wordt de berekening van de permang_{anaationconcentratie} op 0,2%vóór en die op 0,2%na het equivalentiepunt.

Welke conclusie kunt u trekken aangaande de fout bij deze titratie

bij visuele indicatie, als de minimum visueel waarneembare pe

rman-ganaationconcentratie 10-6 bedraagt (N.B. er wordt geen berek

e-ning van de fout gevraagd)?3 2 _ 2+

d . +/ + 6 /

Normaalre oxpotentlalen: Fe Fe 0, 74V Mn0

4 Mn 1,S08V

(jan . 1971 )

IVb - 5

14. Voor de analyse van een materiaal uitsluitend bestaande uit ijzer en ijzer(III)oxide weegt men hiervan 150,0 mg af. Dit monster wordt vervolgens met zoutzuur in oplossing gebracht. De in

oplos-sing aanwezige ijzer(III)ionen worden daarna gereduceerd door

toe-voeging van 24,0 mg ijzer (= _{overmaat). De overmaat van dit ijzer}

lost in het nog aanwezige zoutzuur verder geheel op. Het volume is

nu 60 mI.

Tenslotte titreert men deze oplossing met een oplossing van

ka-liumdichromaat, die 3,6750 g van het (watervrije) zout per liter

bevat.

Het verbruik bedraagt 40,00 mI.

14.1 Hoe luidt de vergelijking van de reductie van de ijzer(III)-ionen?

14.2 Waarom zou men in dit geval aan een titratie met dichromaat de voorkeur geven boven een met permanganaat?

14.3 Hoe groot is de normaliteit (titer) van de dichromaatoplos-sing?

14.4 Waarom komt deze titratie met di chromaat zonder meer niet in aanmerking voor visuele indicatie? Door toevoeging van welk type stof kan echter toch visuele indicatie verkregen worden? 14.5 Welke indicatie-electrode zou toegepast moeten worden, indien

men deze titratie potentiometrisch _{zou willen indiceren?} 14.6 Hoe groot is het percentage ijzer(III)oxide (één decimaal) in

het onderzochte materiaal?

14.7 Bereken de redoxpotentiaal van de oplossing in het

equivalen-tiepunt, als de pH van deze oplossing op dat moment 0,7 is.

Atoommassa Cr

=

52 Fe

=

56 K

=

39 0

=

16

Normaalredoxpotentlaal _{ijzer(III) / ijzer(II) 0,72 V}

di chromaat / chroom(III) 1,20 V

~T

In ...

=

0,060 log

V-I

V

INSTRUMENTEEL-ANALYTISCHE

M

ETHODEN

1. Indien bij een fotometrische bepaling de trans mi ss i e 0,5 is, hoe groot is dan de extinctie?

(mei 1961) 2. Een oplossing van een metaal (oxidatiegetal: +3) wordt bij pH

=

0

potentiometrisch getitreerd met de oplossing van een reduc t i emi d -del. Na toevoeging van 8,00 mI is de potentiaal van de indicator -electrode 750 mV, na 32,00 mI 691 mV. Het eindpunt van de titr ati e ligt bij 48,00 mI titratievloeistof.

Vragen:

2.1 Geef een duidelijk en volledig schema van de te gebruiken op-stelling. Geef aan welke de positieve zi j de van de gebruikte accu, welke de indicator- en welke de referentie- e l e ctro de is. De indicatorelectrode is positief t.o .V . de referent i e- el ec-trode.

2.2 Wat is het oxidatiegetal van het onderzochte metaal in de eind-oplossing en wat is de normaalpotentiaal van het betreffende metaalsysteem in mV.

(sept . 1961) 3. Een aangezuurde oplossing bevat zowel kaliumpermanganaat als

kaliumdichromaat. Men pipetteert hiervan tweemaal 25 mI . De eer -ste 25 mI verdunt men in een maatkolf je tot 100 mI (opl ossing A). Aan de tweede voegt men eerst zolang natriumazide toe tot het ka -liumpermanganaat verdwenen is (kaliumdîchromaat blijft daarbi j on-veranderd) . Daarna verdunt men ook deze oplossing tot 100 mI (op -lossing B). Men meet nu van beide oplossingen de transmissi e in een colorimeter. Deze wordt op een tr ans mi s s i e

=

100 inge st eld voor zuiver water; de gebruikte cuvet is 20 mm lang. De beide ge -met en tr ans mi s s i es zijn 20 (opl. A) en 50 (opl. B).

Gevraagd:

3.1 De vergelijking van de reactie die plaatsvindt bij de toe voe-ging van natriumazide (NaN

3, oxidatieproduct: stiksto f ). 3.2 De molariteit van de oorspronkelijke oplossing aan kal iumpe r

-manganaat als de molaire extinctiecoëfficiënt van perman ganaat onder de omstandigheden van bovengenoemde metingen

2,4.103 liter/molcm is. (mei 1964) 4. 5. 6. 7.

V 2

4. Het complex AB

2 is gekleurd, de samenstellende componenten A en B nîet. Hierdoor bestaat de mogelijkheid de bruto

stabiliteitsconstan-t~ van het complex langs fotometrische weg te bepalen. Daartoe brengt men A en B in wisselende concentratieverhoudingen bij el-kaar en meet men van de ontstane oplossingen de transmissies. In dit geval worden de volgende resultaten verkregen:

Beginconcentratie Aflezing transmissieschaal

A B

Oplossing 1 10-3 _{1 40}

"

2 10-3 10- 1 40

"

3 10-3 10- 2 50

De aflezing op de transmissieschaal werd

=

100 ingesteld voor zui-ver water; de gebruikte cuvet was 20 mm lang.

Hoe groot is de gezochte bruto stabiliteitsconstante, indien geen rekening gehouden behoeft te worden met gevormd AB.

(sept. 1964) 5. Welk licht gebruikt men bij voorkeur voor een fotometrische

bepa-ling en waarom?

(sept. 1966) 6. 6.1 Bij een fotometrische bepaling van mangaan via permanganaat,

absorbeert bij een bepaalde golflengte de onbekende oplossing in een 1 cm-cuvet 50% van het ingestraalde licht. Hoe groot is de mangaanconcentratie in deze oplossing als een permanganaat-oplossing, die 2,20 mg mangaan per liter bevat in een 5 cm-cuvet bij dezelfde golflengte 20% van het ingestraalde licht absorbeert en de Wet van Bouguer-Lambert-Beer hier van toe-passing is.

6.2 Wat is de dimensie van de moleculaire extinctiecoëfficiënt? (aug. 1968) 7. Men lost 0,5 mmol van het chloride van het metaal M op in water.

Hieraan voegt men 9,45 g monochloorazijnzuur en 10 mI 2 m kalium-hydroxide-oplossing toe en dan verdunt men de oplossing tot·50 mI. Daarna wordt bij een bepaalde golflengte de oplossing fotometrisch met een geconcentreerde oplossing van EDTA getitreerd. Het volume kan hierbij als constant worden beschouwd. De lengte van de licht

-weg in de titratie-cuvet is 2 cm. De gemeten extinctie bij het be gin van de titratie is 0,000 (de meter is bij water op extinctie

=

0 ingesteld); zij bedraagt na toevoeging van de equivalente hoe

-veelheid EDTA 0,779 en bereikt bij verdere toevoeging van EDTA ten-slotte de constante waarde 0,820.

7.1 ~aartoe dient de toevoeging van monochloorazijnzuur en

kalium-hydroxide?

v -

3

7.3 Bereken de grootte van de nevenreactiecoëfficiënt nY(H)

7.4 Hoe groot is de conditionele stabiliteitsconstante van het MY-complex?

7.5 Ber eken ook de "normale" stabiliteitsconstante van het MY -com-plex.

7.6 Hoe groot zijn resp. de molaire extinctiecoëfficiënten van het

vrije metaalion, van vrij EDTA en van het MY-complex bij de ge -kozen golflengte?

Protolyseconstante (pK ) monochloorazijnzuur 2,9 z EDTA 2 - 2,7 - 6,3 - 10,3

(juni 1969)

8. We l ke transmissie heeft een permanganaatoplossing met een conc

en-tratie

=

10-6 bij een weglengte van 40 mm en een molaire ext

inctie-coëfficiënt van lOS?

(jan . 1971)

9. Een oplossing van een mengsel van A en B in een niet-absorberend oplosmiddel heeft bij 280 nm in een cuvet met een weglengte van

2 cm een transmissie van 20%en bij 450 nm in een 1 cm-cuvet een transmissie van 50%.

Hoeveel mg Aen hoeveel mg B is aanwezig in 100 mI van de geanal

y-seerde oplossing?

Stof A. Mol. massa 180 Mol.ext.coeff. 875(280nm), -1 _-1 300(450nm) mol liter cm Stof B. Mol. massa 150 Mol.ext.coeff. 175 (280nm), -1 _-1

600(450nm) mol liter cm (mei 1971)

10. Men leidt 10 m3 lucht door een coulometrische cel. Hierin bevindt zich 500 mI van een oplossing die aanvankelijk 5.l0-4m aan broom en 10-lm aan bromide is.

10.1 Hoe groot is de redoxpotentiaal (3 decimalen) van de~e oplos-sing?

Na het doorleiden van de lucht is door de aanwezigheid van zwavel-dioxide hierin de redoxpotentiaal van de oplossing gedaald. Men moet via het generatorcircuit gedurende 3 min. en 13 sec. een stroom van 200 mA door de cel sturen om de oorspronkelijke waarde van de redoxpotentiaal te bereiken.

10.2 Is in het generatorcircuit de generatie-electrode de positie-ve of de negatiepositie-ve electrode?

10.3 Geef de vergelijking van de reactie die met het zwaveldioxide in de cel plaatsvindt.

v -

4

10.4 H_{oeve e l zwaveldioxide in ~g/ 3 bevat de onderzochte lucht?}

m

10.5 Tot welke _{waarde was de redoxpotentiaal (3 decimalen) v}

an de

oplossing na het doorleiden van de lucht gedaald?

10. 6 Noem twee _{redenen waarom men de broomconcentratie in de cel}

zo laag kiest.

10. 7 I_{n het meetcircuit past men als referentie-electrode de} zil-v_{erbromi de/ zi l ver e l ect r ode toe. Bereken van deze electrode}

de cO en de c-waarde (3 decimalen) . O_{p l osbaarh ei dspr oduct (pL) zilverbromide 12,1} N_{or maa l r edoxpot ent i aa l broom-bromide 1,087 V}

zilverionen-zilver 0,800 V Atoomrnassa: Ag

=

108 Br

=

80 0

=

16 S

=

32 RT r-ln ...

=

0,060 log 1 Faraday

=

96500 Coulomb (mei 1971) 11. Een opgeloste stof A wordt fotometrisch _{getitreerd met een}

oplos-sing v_{an B. Er wordt daarbij het oplosbare complex AB gevormd.}

Bovendien _{voegt men in kleine concentratie een indicator I toe,}

die met B een oplosbare verbinding BI geeft.

De stabiliteitsconstante _{van AB is belangrijk groter dan die van}

BI.

In het gekozen _{golflengte-gebied vertonen A en B geen extinctie,}

AB, I en BI daarentegen wel. _{Het volume mag tijdens de titratie}

constant ver onder s t e l d worden.

11.1 Schets in een grafiek het verloop van de extinctie als func-tie _{van de toegevoegde fractie aan Bals}

al > a_BI » a_AB

Geef een toelichting op het getekende verloop en vermeld

daarbij tevens hoe men hieruit de ligging van het equiva-lentiepunt afleidt.

11.2 Bereken _{de extinctie van de oplossing als een vierde van de}

equivalente _{hoeveelheid B is toegevoegd (kies voor de}

hier-bij noodzakelijke gegevens zelf de symbolen; vermeld

duide-lijk wat zij voorstellen) .

VI - 1

VI

A

NTWOO RDENLIJST

a. Neerslagreacties 1 a. Algemeen 1. [H 30+] -2 = 1,5.10 2. 12,0 mg 3. L 2,4.10-13 4. c - b - d

-

e

-

a b. Analytisch -4 1. 1.2 5,8.10 2. 2.3 pH

=

1,0 2.5 pH

=

4,0 2.6 950 mg ureum 3. -2. 3. 4. 5. 6. 5. [M]

[A]

[8] 6. 6.3 582 mV 5. 5.1.1 564 mV 5.1. 2 582 mV 7. 7.1 Ionenproduct 7.4 pH

=

2,3 7.5 Cl

=

56 7. -8 0,92.10

<

L L

=

6, 76 . 10-28 20 ClS (H)

=

10 L'

=

6,76.10- 8 4. 4.1 4.2 4.10-5 -5 1,5.10 -5 2,5.10 [CO 2-]

=

10-5 3 [Sr2+]

=

5.10- 4

[sa

42- ] 4 •10-3 [C0 3 2-] _500[HC0 3-]

[sa

2-] 1011 [HSO - ] 4 4 1 = 0,1142 Op losbaarheidsproduc ten iets groter . 6.3 6.2 6. 6.1

VI - 2

Reacties met Comple xvo rmi ng

a. Algemeen _{b. Analytisch}

1. -2. -2.2 Kst

=

4,2.1016 3. 3.0.7 Conc. chromaat = 0,04 Conc. permanganaat

=

0,02 5. 5.1.1 pNi t 4,7 5.1.2 pNi t 6,0 5.3 Kst

=

1,1.1015 1. Stabiliteitsconstante

₌

9 3,3.10 2. 269 mV 3. log K_st

₌

15,4 4. _{Ks t}

=

4.1034 5. pH

=

8,7 6. _{Ks t}

₌

103 7. 33 , 2% CdC1 2 4. 4.1.1 10 4.1.3.1 4.1.3.2 4.1.3.3 mI m azijnzuur 0,80 V 0,63 V 0,45 V bijvoeg en

VI - 3 Zuur-Bas e Reacties a. Algemeen b. Analytisch a. 4. 1. 2. 3. 5. 7. 10. 11. 8. 14. 13. ve r-6. 9.

=

0,2 0,05 6,7 5, ] pH pH 0,0 11 0, 1 6.4 6. 5 11 ,3 10,8 8,2 [H 30] = 0,027 1 = 0,027 pH 7,13 pH 7,0 pH 6,6 26,5%natriumcarbonaat pH

=

4,0 pH pH pH Conc. mierezuur Conc. azijnzuur pH

=

8,7 + -11 [H 30 ] re sp . 1,1.10 -10 -7 -5 7.10 - 10 en 5,5.10 pH = 4,7 en 10,0 1,14 mI pH

=

7,3 fout -33,3% Eerste titratie op pH = 7,15

voor beide methylrood 90,1% ja 10.10.1 10.2 10.3 10.6 10.7 8. 8.1 8.2 7. 7.2 9. 9.0.4 pH = 5,0 9.0.5 Conc. ammoniak = 0, 1 Conc. ammoniumchloride Conc. kaliumchloride 3. 212 mg natriumcarbonaat en 168 mg natriumwaterstofcarbonaat 5. 5.2 5.3 5.4 2. 2.2 2.3 1. 1.2 1.3 1.4 6. 6.1 6.2 6.3 4. 4.1 9%H 3Y 45%H 4Y 10%H 2Y 3%H 4Y 65%H 2Y 7,4 5,1 11 ,5 pH 4

<

pH

<

8 pH 5,0 pH

=

9 15,6 g Ba(B0₂₎₂ pH 8,4 -2 I = 3,5.10 Stechiom. proto1ysecon-stante van HB- = 8.10-9 pH pH 7. 8. 3. 3.1 3.2 5. 5.1

9. 9.1 Alle stechiom. pK -waarden z

zijn kleiner dan de overeen-komstige thermodynamische 9.2.1 Richtingsco~ffici~nt=-2

9.2.2 pH = 9,7

9.3 Een oplossing van 0,1 m di-kalium (of dinatrium) water-stoffosfaat 9.4 50 mI NaOH 9.5 pH

=

2,7 9.6 a = 2,75.1013 1. 1.1 1.2 2. 2.2 108 mI 6. 6.1 pH 1,0 91%H 4Y pH

=

2,0 45%H 3Y pH

=

3,0 33%H₃Y 4. 4.2 4.3 4.4

VI - 4

Redoxreacties

a. Algemeen b. Analy tisch

1. 1. pH₂

=

10-2 atm. 2. _2. 4Mn°4 5 : 10 : 6 : 30 20%K 2Cr 207 90,16 mg 4Mn02~ + 6N0 2 + 40H 2+ K. Cu + 2e + Cu + A. 6H₂₀ + 02 + 4H 30 + 4e pH daalt klemspanning stijgt + 2H 30 + 2e + H2t + 2H20 pH constant - + 2 -8Mn0₄ + 24H 30 + 5N202 + 2+ -8Mn + 10N0 3 + 3H20 2 -+ 2H 20 + 3N202 5.1 5.2 5.3 3. 5. 7. 9. 8. 6. Nor ma a l r edoxpot ent i aa l 0,83 V 7,0 < pH < 9,3 -0,177 V

°

V -0,059 V E.M.K. 1,535 V [Ag+]

=

10- 27 log K

=

300 2+ 8 [Hg 2 ] = 10-[Ag+]

=

2.10- 9 246 mg 3. 4. 4.1 4.2 4.3 11.2 5. 5.2 5.3 7. 7.1 7.2 8. 6. 10. 10.1 11. 11.1 9. 9.2

vervolg b. Analyti sch

13. Permanganaatconcentratie 10-50 resp. 2.10-5

Fout kleiner dan 0,2%

10. 10.3 42,6 mI zuurstof Tussen ° 22+°,0_{, n}59 V en ° 45_°,059 V , n 0,58 V en 1,39 V 2,5.10-24 Neutraal 0,12 n Sterk alkalisch 0,04 n 11. 3 0,22 V 0,45 V 11. 11.1 11. 2 12. 12.2 12.3 12.4 Normaliteit

=

0,0750 13,3%Fe 203 €

=

1,06 V 14 . 14.3 14.6 14.7

Instrumenteel-Analyti sche Methoden 1. A

=

0,3 2. 2.2 Oxidatiegetal = +2 Normaalpotentiaal 3. 3.2 Concentratie = 3,3.10-4 709 mV 4. Bruto stabiliteitsconstante 4,2.10~ 5. 6. 6.1 Concentratie 8. 40% 1,048 V Positieve electrode 3 1280 llg/ m 1,027 V €o 0,074 V €o 0,134 V 7. 7.2 pH = 2,3 7.3 Cl. y(H) = 4,8.10 12 7.4 Cond. constante 3,8.104 7.5 St ab , constante 1,8.1017 7.6 M a=O EDTA a=O -1 -1 MY a=41 litermol cm 10. 10.1 10.2 10.4 10.5 10.7 9. 6 mg A en 5 mg B