Saltindholdet i brød | Rapport i Kemi

Side 1

24/4-2008

Side 2

1

FORMÅL

Formålet med dette forsøg er at bestemme saltindholdet, det vil sige indholdet af natriumchlorid

(NaCl) i brød. Dette gøres ved Mohrs titreringsmetode og dermed er formålet også at undersøge Mohrs titreringsmetode.

TEORI

Brød indeholder salt, dvs. natriumioner, Na^{+} og chloridioner, Cl^{−}. Denne salt udtrækkes ved hjælp

af vand. Derefter måles koncentrationen af chloridioner i den vandige opløsning som gøres ved

hjælp af Mohrs titreringsmetode. Mohrstitrering er en titrering hvor der tilsættes sølvnitrat, AgNO_{3}
og hvor der anvendes chromationer, CrO_{4}^{−2} (gul opløsning) som indikator. Reaktionsskemaet for

denne fældningsreaktion ser således ud:

aqNaNOsAgClaqAgNOaqNaCl +→+)()()()(.1

33

(hvidtbundfald)

2)()(2)(.2 KNOsCrOAgaqAgNoaqCrOK +→+
     342342

(gul opløsning) (rødtbundfald)

Na^{+} og NO_{3}^{−} deltager ikke i fældningsreaktionen, men findes opløst i vandet som frie ioner både
før og efter fældning af sølvchlorid. Man kan undlade at medtage Na^{+} og NO_{3}^{−} i
reaktionsskemaet. Na^{+} og NO_{3}^{−} har ingen betydning for forsøgets udfald.

Sølvionerne danner tungtopløselig sølvchlorid med chlorionerne.

)()()( sAgClaqClaqAg →+

−+

Sølvionerne danner også en tungtopløselig forbindelse med chromationer:

sCrOAgaqCrOaqAg →+)()()(2

4 42

2 −

+

Når der under titreringen tilsættes sølvioner, Ag^{+}, fældes først sølvchlorid AgCl (hvidt bundfald)

indtil alle chloridionerne er bundet (ækvivalenspunktet) da sølvionerne er mere tungtopløseligt end sølvchromat.

Når ækvivalenspunktet er nået, det vil sige når alle chloridionerne er bundet til sølvioner, tilsættes yderligere lidt sølvioner. Disse sølvioner vil igen søge at reagere med chloridionerne, men da disse er opbrugt, danner de i stedet et rødt bundfald af sølvchromat med chromationerne.

Stofmængdekoncentration

Når man arbejder med opløsninger, er det opløste stoffer, der indgår i en kemisk reaktion.

Koncentrationen af en opløsning angives som stofmængden af opløst stof pr. volumen opløsning.

Man definerer stofmængdekoncentrationen, C af et opløst stof i en opløsning med volumen V ved formlen:

V n

C =

Enheden for stofmængdekoncentrationen er, som forkortes til M (læses molær).

L mol

Hvis man skal finde stofmængden kan man isolere stofmængden n i ligningen således:

C ⋅=⇔= VCn (1)

V n

Side 3

2

Mængdeberegning

For at beregne massen af stoffet bruges denne formel

Mnm ⋅=

(2)

                       g
M = molare masse, enhed:
                      mol

m = masse, enhed: g
n = stofmængde, enhed: mol

Man kan også finde den molare masse ved at finde den idet periodiske system, hvor hvert grundstof har sit eget molare masse som kommer an på hvor mange kernepartikler stoffet har. Hvis det er en sammensat stof kan man addere de forskellige grundstoffers molare masse. Som regel kender man den kemiske formel for det stof, man arbejder med. Ud fra den kemiske formel beregnes stoffets molare masse M. Derefter kan man beregne stofmængden, hvis man kender massen, eller man kan beregne massen, hvis man kender stofmængden n

. Til disse beregninger benyttes formlerne:

M n m m

n == Mog

FORSØGSOPSTILLING OG MATERIALELISTE

Apparatur:

Burette i stativ, magnetomrører, magnet, dråbepipette, brød, 100 mL bægerglas og 100 mL konisk kolbe.

Kemikalier:

0,100 M sølvnitrat (   aqAgNO )( ) og 0,1 M Kaliumchromat
                     3

aqCrOK))((.

42

Forsøgsopstilling:

FORSØGSUDFØRELSE

’

• Først vejes ca. 5g smuldret brød med størst mulig nøjagtighed. Det vejede brød puttes over i et bægerglas sammen med ca. 50 mL demineraliseret vand. Dette placeres på magnetomrøreren sammen med en magnet. Så omrøres denne blanding i ca. 10 minutter.

• Derefter tilsættes ca. 20 dråber kaliumchromatopløsning i den omrørte blanding.

• Buretten spændes op i et stativ. Sølvnitratopløsningen hældes forsigtigt i buretten indtil væsken står ved nul-linien. Hvis den ikke gør det så nulstilles den.

• Magnetomrøreren med blandingen placeres under buretten. Så tilsættes sølnitratopløsningen forsigtigt indtil der fremkommer en rød-orange farve.

• Så aflæses den brugte volumen af sølvnitratopløsningen på buretten.

MÅLERESULATER

Side 4

3

AgNOC_{3})( AgNOV_{3})( m_{brød}

L mol

(M)

L g

0,100^{mol}_{L}

0,0147 L 4,928g

DATABEHANDLING

Først starter man med at finde ud af hvor stort et antal mol sølvnitrat, der skal tilsættes

opløsningen, før det røde bundfald fremkommer altså AgNOn_{3})(:

Koncentrationen af sølvnitrat kender man fra emballagen på flasken. Volumen af sølvnitrat kender man ved målingerne fra øvelsen. Disse værdier sættes ind i formel (1) således og dermed findes stofmængden:

= 00147,0)( molAgNOn

0147,0100,0)( LAgNOn ⇔⋅=

AgNOVAgNO(CAgNOn )())( ⇔⋅=
     333

3 L mol

3

= molAgNOn 00147,0)(

3

Hver gang der tilsættes en sølvion til brødopløsningen, reagerer den med en chloridion. Som før nævnt danner sølvionerne bundfald med chromationerne, i dét chloridionerne slipper op. Man

stopper titreringen, når ækvivalenspunktet er nået, dvs. når stofmængden af AgNO_{3} er lig med

stofmængden af NaCl. Grunden til, at disse to stoffers stofmængde er lig med hinanden i ækvivalenspunktet, vil jeg illustrere med følgende tegning:

På tegningen er vist, hvad der sker når sølvnitratopløsning tilsættes en opløsning med frie ioner af NaCl. Hver gang der tilsættes en sølvion reagerer den med en chloridion, som det er vist i de blå ringe. Når der er puttet lige så mange sølvioner ned i opløsningen, som der er chloridioner,

Side 5

4 begynder sølvionerne at reagere med chromationerne og danne bundfald, som vist i den røde ring.

Da stofmængden er et mål for antal, er stofmængden af sølvioner og chloridioner det samme, når antallet er det samme. Hvilket er netop i dét alle chloridionerne har reageret.

Så skal massen af NaCl findes altså)(NaClm:

For at kunne udregne massen af

NaCl i brødet skal man kende stofmængden af

NaCl i brødet.

Da man førhen havde fundet ud af at stofmængden af AgNO_{3} er lig med stofmængden af NaCl er

stofmængden af NaCl i brødet følgende:

== molNaClnAgNOn 00147,0)()(

3

For at kunne udregne massen af

NaCl i brødet anvendes formel (2):

Først beregnes den molare masse af NaCl, altså)(NaClM således:

             g
NaClM =   44,58)(
            mol

                      g
NaClM )( =         45,3599,22 ⇔+
                     mol

mol g

Herefter kan massen findes ved at sætte værdierne ind i formel (2):

m NaCl)( = 0859,0 g

m NaCl)( = 00147,044,58 mol ⇔⋅

m NaCl = ()() ( NaClnNaClM) ⇔⋅

mol g

m 0859,0 NaCl)( = g

Herefter beregnes det procentvise indhold af salt i brødet altså masseprocenten)%( brødiNaClm:

brødiNaClm = %7,1)%(

brødiNaClm)%( = %100 ⇔⋅

928,4 g

0859,0 g

brødiNaClm)%( = %100 ⇔⋅

brødm)(

NaClm)(

brødiNaClm = %7,1)%(

Til sidst sammenlignes masseprocenten af salt,

NaCl i brød med den værdi som er opgivet på brødets emballage. Det gøres ved at udregne procentafvigelse som gøres således:

afvigelse =− %7,30%

% afvigelse =− %100 ⇔⋅

%3,1

− %3,1%7,1

afvigelse =− %100% ⇔⋅

− værditeoretiskeværdipraktiske

værditeoretiske

%7,30% =− afvigelse

Side 6

5

FEJLKILDER

Når man sammenligner resultaterne med de værdier, som oplyses på emballagen, ser man, hvor godt masseprocent har ramt. På emballagen stod, at brødet indeholdt 1,3 % salt. Jeg fik i forsøget

1,7 %, hvilket er en procentafvigelse på 30,7 %. Dette er et ganske stort tal. Denne store procentafvigelse skyldes, at stofmængden af saltioner i brødopløsningen bliver sat højere end det egentlig er. Det sker fordi man ikke nøjagtigt kan se, hvornår farveskiftet ved titreringen finder sted.

Det medfører, at der tilsættes mere sølvnitrat (flere sølvioner) end der egentlig er behov for, for at danne fældningsreaktionen med kaliumchromat. Det indebærer, at antallet af sølvioner, som man observerer der er brug for, er for højt. Da dette antal sættes lig med antallet af chloridioner, får denne fejlkilde betydning for resten af udregningerne og resultaterne. Det viser, hvor stor betydning nogle overskydende sølvioner kan have for det endelige resultat. Der vil selvfølgelig også være måleusikkerhed da man skulle aflæse volumen af den brugte sølvnitrat. Der kunne også være den fejlkilde at buretten ikke helt var nulstillet men da vi lavede forsøget holdte vi nøje øje med det så jeg vil påstå at det ikke er den store fejlkilde. Men hvem ved om det er løgn, det som de skriver på emballagen?

KONKLUSION

Jeg har bestemt saltindholdet i brød og dermed også nået mit formål med dette forsøg. Men hvis jeg sammenligner den saltindhold værdi som jeg har fået i forsøget (1,7%) med emballagens saltindhold værdi (1,3%) giver det en procentafvigelse på 30,7%. Derfor kan jeg ikke konstatere at mit formål er lykkedes helt. Derudover har jeg fundet ud af hvad Mohrs titrering kan bruges til og hvilke fejlkilder det bære. Mohrs titrering kan bruges til at bestemme fødevares saltindhold.