Titrationslabor: NaOH mit standardisierter Lösung von KHP

Zur Standardisierung einer Natriumhydroxidlösung (NaOH) gegen eine primäre Standardsäure unter Verwendung von Phenolphthalein als Indikator.

Variablen

Unabhängige Variablen

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Ausrüstung

1. 2 g KHP
2. Zwei 100 cm3 Becher (Eine für die herstellung der KHP lösung, eine für gießen NaOH in die bürette)
3. 1 Digital Balance (bis zu 2 dezimalstellen genauigkeit)
4. 1 rührstab
5. 1 Trichter
6. 100 cm3 volumetrischer Kolben
7. 100 ml destilliertes Wasser
8. Konischer Kolben
9. Phenolphthalein
10. 100 cm3 Bürette
11. Natriumhydroxid

Qualitative Daten

Kaliumhydrogenphthalat ( im Experiment als KHP bezeichnet) war eine spröde, weiße, kristalline Substanz., Die Kristalle erforderten intensives Rühren, bevor sie sich in Wasser auflösen konnten. Die resultierende saure Lösung war transparent, mit einer kleinen Menge von ungelösten Granulaten von KHP. Als die transparente NaOH-Lösung mit transparentem Phenolphthalein in der KHP-Lösung in Kontakt kam, wurde sie rosa, was beim Schütteln transparent wurde. Als NaOH jedoch weiter hinzugefügt wurde, kam es zu einem Punkt, an dem keine Rührmenge die rosa Farbe veränderte.,

Formulae

Uncertainties

Stoichiometric Calculations

Moles (nvf) of KHP in volumetric flask = mKHP/MKHP where MKHP is the Molar Mass of KHP (204.,22 g)

KHP in 100 cm3 volumetrischem Kolben = n/V

Molen KHP in 10 cm3 Lösung, wobei V ein gegebenes Wasservolumen ist

konischer Kolben (ncf) = KHP x V

Allgemeine Formeln

n = m/M mol

1 x V1 = 2 x V2

NaOH – Volumen hinzugefügt = Endvolumen-Anfangsvolumen

wobei

n die Anzahl der Mols von KHP

m die Masse von KHP in Gramm

M die Molmasse in Gramm

V das Volumen in cm3

KHP = (n/V) mol dm-3 = (0,00974/0,1) mol dm-3 = 0,0974 mol dm-3

Wobei KHP die Konzentration von KHP-Säure ist.,

Beispiel-Berechnungen

die Anzahl von Molen von KHP in 2.00 G = (m/M) = (2/204.22) mol = 0.00979 mol

KHP = n/V = (0.00979/0.1) mol dm-3

die Anzahl von Molen von KHP in 0.01 dm3 Lösung in der konische Kolben = x-V

= 0.0979 x 0,01 = 9.79 x 10-4 mol.

KHC8H4O4 + NaOH → H2O + NaKC8H4O4

Molverhältnis = 1 KHP:1NaOH

Aus Molverhältnis, Anzahl der Mol von NaOH = 0,00979 mol.

NaOH = n/V = (0.00979/0.0950) = 0.,103 mol dm-3 (cm3 wird in dm3 umgewandelt)

Rohdaten

Labor 1: Herstellung von KHP – Säure

Gewicht des Wägebootes vor Zugabe von KHP = 2,67 g

Gewicht des Wägeboots mit KHP = 4,67 g

Gewicht des Wägebootes nach Übertragung = 2,68 g

Molmasse (M) von KHP = 204,22 g

Volumen (V) von Wasser = 100 cm3 = 0,1 dm3

Masse des KHP − Transfers = Gewicht des Wägebootes mit KHP-Gewicht des Wägebootes nach Transfer

= (4,67-2,68) g = 1,99 g.,

Labor 2 : Standardisierung der NaOH-Lösung

*Anfangsvolumen ist der Anfangswert der Bürette und Endvolumen ist der Wert nach Zugabe der NaOH-Lösung

Berechnungen

KHC8H4O4 + NaOH → H2O + NaKC8H4O4

Molverhältnis = 1 KHP: 1NaOH

Aus Molverhältnis, Molzahl von NaOH = 0,00974 mol

Unsicherheitsberechnungen

Datenanalyse und Schlussfolgerung

Ein experimenteller Fehler, der zu Lesungen führte, die mit dem Literaturwert nicht übereinstimmten, war auf menschliches Versagen zurückzuführen., Dieser Fehler war darauf zurückzuführen, dass überschüssiges Natriumhydroxid fließen konnte, wodurch die KHP-Lösung dünner wurde, als sie haben sollte. Dies könnte einige Abweichungen verursacht haben, da das Volumen des hinzugefügten Natriumhydroxids zu hoch war. Der theoretische Wert von NaOH, der gegossen werden sollte, betrug 9,50 cm3 und mehr oder weniger als 0,1 cm3 dieses Wertes. Die Menge, die ich durchschnittlich hinzufügte, betrug 10,4 cm3, was darauf hindeutet, warum die Lösung ungewöhnlich dunkelrosa wurde, da sie rosa sein sollte.

Der theoretische Wert des zu erwartenden Natriumhydroxids betrug 9,50 cm3., Es gab jedoch eine Abweichung von 0,9 cm3, die signifikant, aber nicht hoch ist. Der resultierende prozentuale Fehler aus dieser Abweichung ist:

Es gibt fast eine Abweichung von 1%. Unter dem Wert von 9,50 cm3 und einer Masse von 2 Gramm hätte die NaOH-Konzentration 0,103 mol betragen sollen, aber der Wert, den ich aufgrund der übermäßigen Abweichung erhalten habe, gab mir 0,0937 mol. Der prozentuale Fehler, der dazu geführt hat, ist:

9.03% ist bei weitem ein signifikanter Fehler, der auf einen kleinen Fehler im Volume zurückzuführen ist. Ein weiterer Fehler wurde durch die Abweichung in der Masse von KHP verursacht. 2.,00 Gramm war die erwartete Menge, aber die experimentelle Menge betrug 1,99 Gramm. Dies hätte jedoch, da es sich nur um 0,01 Gramm des erwarteten Wertes handelte, nur einen sehr kleinen Teil des Fehlers ausmachen können. Dies bedeutet, dass meine Genauigkeit aufgrund systematischer Fehler um 9, 03% gesunken ist, was zwar nicht hoch ist, jedoch eine ziemliche Abweichung in der Genauigkeit darstellt.

Die Abweichung im Volumen ist jedoch nicht der einzige Indikator für spürbare systematische Fehler. Die verbrauchten NaOH-Mengen zeigen signifikante Schwankungen. Zum Beispiel habe ich in Versuch 1 11,0 cm3 NaOH verwendet, was 1,50 cm3 von 9 ist.,50 cm3, und in meinem groben Versuch betrug das verwendete Volumen 9,9 cm3 und in Versuch 2 betrug die verbrauchte Menge 10,4 cm3. Der Unterschied zwischen diesen Datensätzen zeigt an, dass der systematische Fehler, die KHP-Lösung zu blass werden zu lassen, zu merkwürdigen Schwankungen führte. Diese Schwankungen verursachten den Fehler 0.95%.

Die prozentuale Unsicherheit, die durch die Konzentration von NaOH berechnet wurde, betrug 2,57%, was darauf hindeutet, dass die Genauigkeit, obwohl sie nicht niedrig war, besser hätte sein können. Die erwartete Unsicherheit in % betrug 0.500% und die Unsicherheit, die ich erhielt, betrug 0.503%., Auch die % Unsicherheit des Volumens von NaOH betrug ±1,05%, wobei der Wert von 9,50 cm3 angenommen wurde. Aufgrund von Fehlern in Rohdatenwerten, die aus systematischen Fehlern stammen, gab es daher auch eine Abweichung in der Unsicherheit, die auf die Auswirkungen methodischer Mängel hinweist. Die Unsicherheit von 2,57% zeigt an, dass meine Werte bis zu ±2,57% genau waren.

Insgesamt waren die erhaltenen Daten zwar nicht völlig ungenau, aber nicht so genau, wie es hätte sein können. Diese Fehler waren vermeidbar.,

Evaluation

Weakness	Impact	Improvement
Allowing the KHP solution to become too pink.	Due to excessive NaOH, there were accuracy issues in the calculation of the concentration was inaccurate.,	Wenn die Lösung abrupt dunkelrosa wird, reduzieren Sie sofort die Flussrate von NaOH aus der Bürette, und nachdem das Rosa nicht mehr beseitigt werden kann, schalten Sie die Versorgung aus. Auf diese Weise vermeiden wir, dass überschüssiges NaOH hinzugefügt wird
Ungenauigkeit in der Masse von KHP	Die Einnahme von 1,99 Gramm als angeblich 2,00 Gramm hätte zu einer Ungenauigkeit der Titration geführt, da die prozentuale Unsicherheit mehr war, als ich 1,99 Gramm nahm.	Messen Sie KHP genau.,
Damit der KHP entlang der Innenwände des konischen Kolbens fließen kann	Dies hätte zu Ungenauigkeiten geführt. Die NaOH hat möglicherweise nicht mit der erwarteten genauen Menge an KHP reagiert.	Stellen Sie sicher, dass sich der konische Kolben direkt unter der Pipette befindet, ohne Kontakt mit den Innenwänden, um ein genaueres Maß für das Volumen zu erhalten.