I dag skal vi bestemme hvor meget syre er er i cola, både kulsyre og fosforsyre.
Når kulsyren er fjernet fra colaen, kan vi bestemme indholdet af fosforsyre ved at titrere med pH-meter. Det kalder vi en potentiometrisk titrering.
Cola indeholder fosforsyre, H₃PO₄, der er en trihydron syre. Indholdet af fosforsyre bestemmes i cola ved potentiometrisk titrering.
Thomas har sørget for at der ikke er noget kulsyre i colaen.
Indstil pH-meteret med en puffer-opløsning med pH=7
Afmål 150 mL cola i en 250 mL konisk kolbe, og titrer potentiometrisk med 0,100 mol/L NaOH. Noter sammenhørende værdier af tilsat NaOH og pH, der kan loggerpro gøre for os. Sørg for at lave MANGE målepunkter, når pH begynder at stige
0,100 mol/L NaOH
Puffer med pH = 7
Cola (tjek at fosforsyre E338, er den eneste syre ud over kulsyre)
Burette i stativ
Magnetomrører
Konisk kolbe, 250 mL
Måleglas 250 mL
Tegn titrerkurven for titreringen af cola. Markér ækvivalenspunkterne på kurven
Forklar kurvens forløb. Kan man se, at fosforsyre er en trihydron syre?
Skriv de tre reaktionsskemaer for afgivelserne af hydroner fra fosforsyre
Beregn stofmængden af tilsat NaOH ved første ækvivalenspunkt
Hvilken stofmængde af fosforsyre svarer det til?
Beregn koncentrationen af fosforsyre i colaen
Beregn derefter colaens indhold af fosforsyre i mg H3PO4 pr. L cola
Slå op i "positivlisten" (=fortegnelse over godkendte tilsætningssoffer til levnedmidler) på nettet. Hvor mange procent udgør det målte fosforsyreindhold af det maksimalt tilladte?
Hvordan ville det påvirke titrerkurvens udseende, hvis man undlod at fjerne den opløse carbondioxid, inden colaen titreres?
Når en cola har været åben et stykke tid, bliver den doven, hvilket jo den gør fordi den ikke har mere brus i sig. Det sker efterhånden når kulsyren bliver omdannet til carbondioxid og denne så bobler af. Reaktionen udnytter man i nedenstående forsøg til at bestemme kulsyreindholdet i cola.
At finde massen og stofmængden af carbondioxid der bruser ud af en cola
CO₂ opløses i cola under tryk og reagerer efterfølgende delvist med vandet i væsken og danner kulsyre (H₂CO₃):
CO₂(g) + H₂O(l) ⇌ H₂CO₃(aq)
Når låget skrues af colaflasken, falder trykket, og noget af den opløste CO₂ bruser op som bobler. Resten af kulsyren bliver langsomt omdannet til CO₂, indtil der opstår ligevægt mellem mængden af CO₂ i sodavanden og mængden af fri CO₂ i luften:
CO₂(cola) ⇌ CO₂(luft)
Stil den uåbnede cola på vægten og nulstil, noter massen.
Åbn forsigtigt flasken og lad CO2 sive ud. Undgå at der løber væske ud af flasken!
Skru låget helt på igen, og vej flasken. Noter massen.
Vend stille og roligt flasken op og ned et par gange.
Skru forsigtigt(!) låget af igen og lad CO2 sive ud.
Skru låget på igen, og vej igen flasken. Noter massen.
Gentag punkt 4-7 en 30 gange, eller indtil massen ikke længere falder markant. I kan ryste den lidt kraftigere for hver gang.
Noter massen efter hver gang i har rystet flasken.
Lav et skema der viser massen for hver gang i har rystet flasken og vejet den.
En halv liter cola
Vægt (nøjagtighed på 0,01g)
Indsæt jeres tal for massen af flaske og cola i en graf med “antal gange flasken er rystet” ud af x-aksen og “flaskens masse” op ad y-aksen
Udregn det totale massetab i gram
Beregn den totale stofmængde af carbondioxid i en ½ L cola
Sammenlign jeres resultater med resten af klassen resultater og med varedeklarationen på flasken, hvis mængden af CO2 ikke er opgivet søges der på nettet efter værdier i kan sammenligne med.
Beregn ved hjælp af nedenstående ligning, hvor mang eliter den totale mængde CO2 frigivet fra colaen fylder: V(CO2) = 24L/mol * n
Hvis det antages at al carbondioxid er omdannet til kulsyre, inden colaen blev åbnet, hvad var koncentrationen af kulsyre så?
Plastiskflasker er ikke 100% tætte. Derfor siver gassen ud over tid. Hvilken betydning har det for resultaterne, hvis i bruger colaer med forskellige udløbsdatoer?
pH-værdien ændrer sig lidt i løbet af eksperimentet. Hvorfor ændres pH-værdien? Forventer i at pH-værdien er steget eller faldet, hvorfor?
Overvej hvilke fejlkilder der er