Wat is concentratie?
Concentratie geeft aan hoeveel van een stof is opgelost in een bepaalde hoeveelheid vloeistof. Het wordt meestal uitgedrukt in mol per liter (mol/L), ook wel molariteit genoemd. De formule voor concentratie is:
C = n / V
Waarbij:
- C = Concentratie (mol/L)
- n = Aantal mol van de opgeloste stof
- V = Volume van de oplossing (L)
Concentratie berekenen tijdens titratie
Bij een titratie gebruik je een oplossing met een bekende concentratie (de titrant) om de concentratie van een onbekende oplossing (het analyt) te vinden. Het moment waarop de reactie compleet is, heet het equivalentiepunt. Om de concentratie van het analyt te berekenen, gebruik je de formule:
na × Ca × Va = nt × Ct × Vt
Waarbij:
- na = Aantal mol van het analyt (uit de reactievergelijking)
- Ca = Concentratie van het analyt (mol/L)
- Va = Volume van het analyt (L)
- nt = Aantal mol van de titrant (uit de reactievergelijking)
- Ct = Concentratie van de titrant (mol/L)
- Vt = Volume van de titrant (L)
Voorbeelden van concentratieberekeningen
1. Titratie van Zoutzuur en natronloog
Bij de reactie tussen zoutzuur (HCl) en natronloog (NaOH) geldt:
HCl + NaOH → NaCl + H₂O
De verhouding is 1:1. Stel dat je 25,0 mL HCl hebt en 30,0 mL van een 0,1 M NaOH-oplossing nodig is.
Berekening: Ca × Va = Ct × Vt
Ca × 25,0 mL = 0,1 M × 30,0 mL
Ca = (0,1 × 30,0) / 25,0 = 0,12 M
De concentratie van HCl is dus 0,12 M.
2. Titratie van zwavelzuur met natronloog
Bij de reactie van zwavelzuur (H₂SO₄) met natronloog (NaOH) geldt:
H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O
De verhouding is 1:2. Stel dat je 20,0 mL zwavelzuur hebt en 40,0 mL van een 0,1 M NaOH-oplossing nodig is.
Berekening: 1 × Ca × 20,0 mL = 2 × 0,1 M × 40,0 mL
Ca = (2 × 0,1 × 40,0) / 20,0 = 0,4 M
De concentratie van H₂SO₄ is 0,4 M.
Normaliteit en Molariteit
Bij sommige titraties wordt normaliteit (N) gebruikt in plaats van molariteit (M). Normaliteit geeft aan hoeveel reactieve deeltjes er in een liter oplossing zitten.
De relatie tussen normaliteit en molariteit is:
N = M × Equivalentiefactor
Voorbeeld:
Bij zwavelzuur (H₂SO₄) met een molariteit van 0,4 M is de normaliteit: N = 0,4 × 2 = 0,8 N
Toepassingen van Concentratieberekeningen
- Farmaceutische Industrie: Bepalen van de concentratie van actieve stoffen in medicijnen.
- Milieu-analyse: Meten van verontreinigingen zoals pesticiden in water.
- Kwaliteitscontrole: Controleren van productnormen in de chemische industrie.
- Onderwijs en Onderzoek: Studenten leren concentraties berekenen bij chemische experimenten.