11.2 Colorimetrie 2.0

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

11.2 Colorimetrie

Hoe werkt het?

• Je begint met het blanco cuvet en een extinctie (E) van 0
  
• Extinctie (uitdoving) ->

• Sommige calorimeters word de doorlating, de transmissie (T) gemeten, hier doe je dan hetzelfde alleen verschilt de formule wel ->

E=−log(​I​0​​​​I​​)

T=​I​0​​​​I​​

Hoe werkt het?

• Vervolgens ga je de hele reeks af en maak je van alle cuvetten meetingen. Hiermee creëer je een referentie lijn voor de onbekende concentratie. 
• Deze referentie lijn heet een ijklijn.

De ijklijn

De hellingshoek van de lijn is gelijk aan        ->

Als je voor een onbekende oplossing de extinctie meet kan je met deze lijn de concentratie

bepalen!

εl

E=ε[A]l

Wet van Lambert-Beer

Voor extinctie geld de wet van Lambert-Beer:

-      de extinctie coëfficiënt, een constante die van de stof afhangt (Binas tabel 39A1)

- [A] de concentratie van de oplossing

- l de lengte van de lichtweg (De breedte van de cuvet) in cm

E=ε[A]l

ε

Wat is de concentratie ijzer III ionen bij een extinctie van 0,45

Leg uit of de extinctie veranderd waneer ik een andere stof neem maar dezelfde concentratie en cuvette gebruik?

Volgens de Europese norm mag drinkwater 50mg nitraat per L bevatten. Dit kan gemeten worden aan de hand van colorimetrie. De extinctie van onderzocht water is 0,18. Voldoet dit onderzochte water aan de Europese norm van nitraat?

1. Lees de NO3- gehalte af 3.3x10^-5 mol/L
   
2. M(NO3-)=62,01g/mol             -> gehalte NO3- = 2,0mg/L (3.3x10^-5 x 62,01 x 10^3)
3. Dit is lager dan 50 dus voldoet aan de norm

Om een standaard oplossing te maken word er in een maatkolf van 100mL 2,95g koper nitraat opgelost in Ammonia en aangevuld tot de streep. Bereken hoeveel mg Cu^2+ deze standaar oplossing bevat.

M(Cu(NO₃)₂)=187,56 g/mol
mol (Cu(NO3)2) = 2,95/187,56 = 0,0157 mol

Evenveel mol Cu²⁺ als mol Cu(NO3)2

M(Cu²⁺)=63,55 g/mol

Massa Cu²⁺=0,0157x63,55= 1,00g => 1x10³mg

Vervolgens een verdunningsreeks gemaakt en de extinctie hiervan word gemeten met een colorimeter. Hoeveel mg Cu^2+ bevat oplossing A?

De standaard oplossing bevat 1x10³mg Cu²⁺ per 100mL oplossing

10mg Cu²⁺ per mL oplossing

Oplossing A bevat 2 mL standaard oplossing

-> 2x 10mg = 20mg Cu²⁺

Vervolgens word 250mg van een stukje metaal afgewogen en gereageerd met salpeterzuur. Het word aangevuld met ammonia tot 250mL. Dit heeft een extinctie van 0,455. Bepaal met behulp van een ijklijn hoeveel mg Cu^2+ deze oplossing bevat.

• De extinctie van de onderzochte oplossing is 0,455
  
• Dit komt overeen met 9,0mL standaard oplossing.
  
• 9x 10 = 90mg Cu²⁺

Bereken het masa percentage koper in het onderzochte metaal.

250mg metaal bevatte dus 90mg Cu²⁺

^{Massa% koper = (90/250)x100% = 36,0 massa%}