Reaktion mellem Thiosulfationer og diiod

Side 1

Horsens Gymnasium 2.e

STX 2.g

‘Reaktion mellem Thiosulfationer og iodmolekyler‘

1

Reaktion mellem Thiosulfationer og iodmolekyler

Resume:

Dette forsøg gik ud på, at finde ud af hvad forholdet mellem koefficienterne i reaktionsskemaet

S O^{2-} + I 🡪 altså, bestemme a/b. efterfølgende har jeg bestemt forholdet a/b til 1,98 og 1,93 den

2 3 2

rigtige værdi for a/b er 2.

Formål:

Formålet med dette forsøg er, at bestemme forholdet mellem koefficienterne i reaktionsskemaet

S O^{2-} + I 🡪 dvs., bestemme a/b

2 3 2

Teori:

Formlen for at beregne stofmængden ser således ud: 𝑛 = 𝑚/𝑀

𝑛 =

𝑚

𝑀

𝑛 = 𝑠𝑡𝑜𝑓𝑚æ𝑛𝑔𝑒𝑑𝑒𝑛 (𝑒𝑛ℎ𝑒𝑑: 𝑚𝑜𝑙)
𝑚 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑒 ( 𝑒𝑛ℎ𝑒𝑑: 𝑔)
𝑀 = 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑒 (𝑒𝑛ℎ𝑒𝑑: 𝑔/𝑚𝑜𝑙)

Når nu et stof er opløst i vand, så bruges følgende formel: 𝑛 = 𝑐 ∙ 𝑉

𝑛 = 𝑠𝑡𝑜𝑓𝑚æ𝑛𝑔𝑑𝑒 (𝑒𝑛ℎ𝑒𝑑: 𝑚𝑜𝑙)

𝑐 = 𝑠𝑡𝑜𝑓𝑚æ𝑛𝑔𝑑𝑒 𝑘𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑒𝑛 (𝑒𝑛ℎ𝑒𝑑: 𝑀 =

𝑚𝑜𝑙 𝑙

𝑉 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 (𝑒𝑛ℎ𝑒𝑑: 𝑙)

Kommentar [ROE1]: ok

Kommentar [ROE2]: ok

Kommentar [ROE3]: ok, men også noget om titrering

Side 2

Horsens Gymnasium 2.e

‘Reaktion mellem Thiosulfationer og iodmolekyler‘

2

Apparatur:

• Kronisk kolbe, 250 ml.

• Pipette, 25 ml, med sugebold.

• Burette i stativ.

• Tragt.

Kemikalier:

• 0,0200 M Na S O

2 2 3

• Iodopløsning (2,00 g I + 20 g KI pr. liter).

2

• 0,2 % stivelsesopløsning.

Fremgangsmåde:

• Med pipette overføres 25,0 ml af iodopløsningen til en ren 250 ml konisk kolbe. (børe altid anvend sugebold)

• Pipetten fyldes op til stregen præcis.

• En burette spændes op i stativet. En tragt sættes i buretten og den fyldes med 0,0200 M Na S O.

2 2 3

• For at undgå fejlkilder fyldes buretten lidt over nul, efterfølgende nulstiller man den. det gøres ved at stille et bæreglas under buretten, hvorefter man tapper væske ud, indtil det nederste punkt af den buede væskeoverflade står præcis ud for nul stregen.

• Kontrol: inden man begynder forsøget skal man kontrollere om hul rummet under burettehanen er helt fyldt med væske.

• Kolben med iodopløsningen stilles under buretten. (læg et stykke papir under buretten, dette gøre det nemmer at se farve skiftet).

• Man skal lave en slags titrering. Tildryp 0,0200 M Na

2 2 3

S

O fra buretten i kolben. (kolben holdes i roterende bevægelse.

• Dette forsættes indtil iod farven er næsten væk. Så tilsætter man ca. 5 ml stivelsesopløsning til kolben. Herafter skal man igen titrere ved at, tildryppe thiosulfatopløsningen meget langsomt, indtil en enkelt dråbe får farven til at forsvinde helt. Den tilsatte volumen thiosulfatopløsningen

(0,0200 M Na S O) aflæses og indsættes i skemaet nedenfor.

2 2 3

Side 3

Horsens Gymnasium 2.e

‘Reaktion mellem Thiosulfationer og iodmolekyler‘

3

• efterfølgende foretages forsøget igen, hvor man skal finde ækvivalenspunktet uden at tilsætte stivelse.

Resultater:

Forsøg nr.: | Volumen | Masse I

0,0200 M

Na S O

2 2 3

2

1 | 19,5 ml | 0,0500 g
2 | 19 ml | 0,0500 g

Fejlkilder:

På trods af at det er et nemt forsøg findes der altid nogle fejlkilder. For eksempel kan det være svært at se hvornår iodfarven forsvinder eller man kan have svært ved, at måle præcis af. Begge fejlkilder har indflydelse på forsøget.

Forholdet mellem a/b skulle ligge omkring 2, og vi fik den til ca. 1,9. der er en meget lille afvigelse

denne kunne skyldes at vi ikke holdt væsken i samme øje højde.

Kommentar [ROE4]: godt

Kommentar [ROE5]: ok

Side 4

Horsens Gymnasium 2.e

‘Reaktion mellem Thiosulfationer og iodmolekyler‘

4

Efterbehandling og diskussion:

1. Beregn den tilsatte stofmængde Na S O.

2 2 3

Med stivelseopløsningen:

𝑛 ( Na_{2} S_{2} O_{3}) = c ∙ V
0,0195 𝐿 ∙ 0,0200𝑀 = 0,00039 𝑚𝑜𝑙

Uden stivelse opløsning:

𝑛 ( Na_{2} S_{2} O_{3}) = c ∙ V
0,019 𝐿 ∙ 0,0200𝑀 = 0,00038 𝑚𝑜𝑙

2. Hvor stor en stofmængde S O^{2-} er der i den tilsatte mængde Na S O.

2 3 2 2 3

Da natrium thisulfat dissociere efter reaktionsskemaet,

Na_{2} S_{2} O_{3} ( s) → 2Na^{+} ( aq) + S_{2} O_{3}^{2-} (aq)

kan jeg konkludere, at forholdet mellem disse to stofmængder er 1:1. Det vil sige, at

stofmængden af Na S O er den samme som stofmængden af S O^{2-}.

2 2 3 2 3

Med stivelseopløsningen:

𝑛 ( Na_{2} S_{2} O_{3}) = c ∙ V → 0,0195 𝐿 ∙ 0,0200𝑀 = 0,00039 𝑚𝑜𝑙
𝑛(𝑆_{2} 𝑂_{3}^{2-}) = 0, 00039 𝑚𝑜𝑙

Uden stivelse opløsning:

𝑛 ( Na_{2} S_{2} O_{3}) = c ∙ V → 0,019 𝐿 ∙ 0,0200𝑀 = 0,00038 𝑚𝑜𝑙
𝑛(𝑆_{2} 𝑂_{3}^{2-}) = 0, 00038 𝑚𝑜𝑙

3. Beregn stofmængden af I.

2

𝑛 ( 𝐼_{2}) = = = 0,0001970055 𝑚𝑜𝑙

𝑚 0,0500 𝑔 Kommentar [ROE8]: ok

𝑀 126,9𝑔/𝑚𝑜𝑙 ∙ 2

4. Beregn forholdet a/b med to decimaler.
Forholdet a/b i reaktionsskemaet er;
(a)S O^{2-} + (b)I

2 3 2

Kommentar [ROE6]: godt

Kommentar [ROE7]: godt

Side 5

Horsens Gymnasium 2.e

‘Reaktion mellem Thiosulfationer og iodmolekyler‘

5

I opgave 2 fandt jeg stofmængden af S O^{2-} til 0, 00039 𝑚𝑜𝑙 og i opgave 3 kom jeg frem til

2 3 at stofmængden for I er 0,55.

2

Det vil sige at forholdet a/b er:

0,00039 𝑚𝑜𝑙

0,0001970055 𝑚𝑜𝑙

= 1,98

Og

0,00038 𝑚𝑜𝑙

0,0001970055 𝑚𝑜𝑙

= 1,93

Konklusionen er den at a er ca.1,929 gange større end b.

5. Der er naturligvis måleusikkerhed i forsøget. Hvad er den sandsynlige værdi for a/b?
Jeg er kommet frem til at a/b er forholdsvis 1,98 og 1,93. den sandsynlige værdi for a/b

burde være 2.

6. Ved reaktion omdannes I til I^{-}. Derudover dannes der kun et enkelt reaktionsprodukt.

2

Opskriv reaktionsskemaet for reaktionen, idet man udnytter resultatet fra punkt 5.

Reaktionsskemaet for denne reaktion er;

2𝑆_{2} 𝑂_{3}^{2−} + 𝐼_{2} → 𝑆_{4} 𝑂_{6}^{2−} + 2𝐼^{−}

7. hvorledes skal man fremstille en 0,0200 M Na

2 2 3

S

O opløsning, når man har stoffet

Na S O ∙5H O til rådighed?

2 2 3 2

Det først jeg gøre er at beregne stofmængden af Na

2 2 3 2

S

O

∙5H

O, ved at bruge formlen for

𝑛 = 𝑐 ∙ 𝑉, hermed kan massen beregnes ved 𝑚 = 𝑛 ∙ 𝑀

Dette ser således ud;

𝑛(𝑁𝑎_{2} 𝑆_{2} 𝑂_{3} ∙ 𝐻_{2} 𝑂 = 𝑐 ∙ 𝑉 = 0,0200𝑀 ∙ 1,00 𝑙 = 0,0200 𝑚𝑜𝑙

𝑚(𝑁𝑎_{2} 𝑆_{2} 𝑂_{3} ∙ 𝐻_{2} 𝑂 = 𝑛 ∙ 𝑀 = 0,0200𝑚𝑜𝑙 ∙ (22,99 ∙ 2 + 32,06 ∙ 2 + 16 ∙ 3 + = 4,9636 𝑔

5 ( 1,008 ∙ 2 + 16) 𝑔

𝑚𝑜𝑙

Efterfølgende har jeg nu. 4,9636 g Na

2 2 3 2

S

O

∙5H

O, og så blander jeg denne opløsning med en liter vand, så har jeg nu 0,0200 M Na S O – opløsning.

2 2 3

Kommentar [ROE9]: ok

Kommentar [ROE10]: fint

Kommentar [ROE11]: fint

Kommentar [ROE12]: godt

Kommentar [ROE13]: så er der for meget vand

Side 6

Horsens Gymnasium 2.e

‘Reaktion mellem Thiosulfationer og iodmolekyler‘

6

De bearbejdede resultater:

Forsøg Volumen Masse I Stofmængden Stofmængden I

nr.: 0,0200 M S O^{2-}

Na S O

2 2 3

2 2

2 3 𝒂 𝒃

1 19,5 ml 0,0500 g 0,00039 𝑚𝑜𝑙 0,0001970055 𝑚𝑜𝑙 1,979640162

2 19 ml 0,0500 g 0,00038 𝑚𝑜𝑙 0,0001970055 𝑚𝑜𝑙 1,928880158

Konklusion:

Formålet med dette forsøg var at bestemme forholdet a/b i reaktionen, disse er bestemt til
henholdsvis 1,979 og 1,928. den sandsynlige værdi for a/b burde ligge på 2. da jeg ud fra
reaktions skemaet kan se at der skal bruges 2 gange mere S O^{2-} end I. reaktionens skema

2 3 2 ser således ud:

2𝑆_{2} 𝑂_{3}^{2−} + 𝐼_{2} → 𝑆_{4} 𝑂_{6}^{2−} + 2𝐼^{−}

God rapport. Mangler lidt teori, og der er et par småting senere i rapporten som skal være bedre.

Ellers mange gode svar

Karakter: 10

Kommentar [ROE14]: ok

Kommentar [ROE15]: fint