Onderwerp

Wij willen een experiment gaan uitvoeren over de invloed van de concentratie op de reactiesnelheid. De reactiesnelheid laat zien hoe snel een reactie verloopt. Sommige factoren hebben invloed op de reactiesnelheid, zoals verdelingsgraad, temperatuur en een katalysator. Bij dit experiment stellen wij de concentratie aan de orde. We zullen alvast één tipje van de sluier oplichten, de concentratie veranderd ook de reactiesnelheid. Wil je weten hoe? Kijk dan snel naar de uitwerking van het experiment!

Theoretische achtergrond

Voor onze proef laten wij de waterstofionen van zoutzuur reageren met thiosulfaationen.

2 H + (aq) + S2O3 2- (aq) -> H2O (l) + S (s) + SO2 (g)

Zoals je ziet, ontstaat er bij deze reactie zwavel. De hoeveelheid zwavel die ontstaat is een maat voor de snelheid waarmee de ionen met elkaar reageren. De zwavel wordt zichtbaar als een troebeling in het reactiemengsel. Met een colorimeter, gekoppeld aan het programma 'Coach' kan de hoeveelheid zwavel gemeten worden. Tijdens het experiment bepalen we de tijd die verloopt nadat het zoutzuur is toegevoegd aan de thiosulfaat en in de colorimeter is gezet totdat steeds dezelfde troebeling is ontstaan.

Werkwijze

Allereerst willen wij de benodigdheden voor jullie op een rijtje zetten:

- 5 cuvetten, 4 reageerbuisjes in een rekje

- flesje thio (Na2S2O3) 0,1 mol/l; meetpipet (1) 5,0 ml

- flesje demiwater; meetpipet (2) 5,0 ml

- flesje zoutzuur 0,4 mol/l; plastic pipetje

- afvalfles zwavelafval

Om het experiment echt uit te voeren, zijn we langs de TOA geweest bij ons op school.

Allereerst is het belangrijk dat je een jas aandoet en alle benodigdheden klaar zet. Ook moet de colorimeter goed worden aangesloten op het Coachlab en de golflengte moet op 470 nm staan. Als je in het programma Coach bent, moet je eerst de klokknop kiezen. Nu kun je een tijdsduur van 500 seconden kiezen, voor de frequentie kies je 5 metingen per seconden. Eerst moet er een kalibratie gedaan worden met demi-water. Vraag of je toa je hierbij wil helpen. Nu is het echt tijd om te beginnen.

In de reageerbuizen moeten de volgende verdunningen van de thio-oplossingen gemaakt worden met de meetpipetten. Het is belangrijk dat voor elke oplossing een aparte pipet gebruikt wordt.

Buis             Thio-oplossing              Demiwater

1                    1,0 ml                                  3,0 ml

2                   2,0 ml                                 2,0 ml

3                   3,0 ml                                 1,0 ml

4                   4,0 ml                                 0 ml

Nadat je de eerste oplossing gemaakt hebt doe je het in een curvet. Doe het curvet in de colorimeter. Nadat je de wachttijd hebt afgelezen en noteer je deze. Hierna kun je de volgende oplossing maken en ook de wachttijd aflezen in de grafiek. Dit doe je met alle vier de buisjes.

Als je klaar bent met het experiment, gooi je het afval in de afvalfles. De reageerbuisjes moeten schoon gemaakt worden. Dan pas ben je helemaal klaar.

Beschrijving resultaat

Als je de proef gedaan hebt is het wel leuk om te controleren of je het goed gedaan hebt. Daarom geven we je hier het resultaat.

Buis met thio     Thioconcentratie(mol/L)     Wachttijd (s)     1/tijd

1                                  0,02                                            204,3                    0,005

2                                0,04                                             80,7                       0,01

3                                0,06                                             30,8                      0,03

4                                0,08                                              11,8                        0,08

 Op basis van onze metingen hebben wij deze tabel gemaakt. Hierin staat het resultaat van de proef. Bij de eerste oplossing duurt het best lang voordat het programma een lijn tekent in de grafiek. Dit kun je ook zien aan de wachttijd, die is namelijk 204,3 seconde. Naarmate de concentratie toeneemt gaat de reactie ook steeds sneller. Dit zegt natuurlijk iets over de reactiesnelheid. Hoe groter de concentratie van de Thio-oplossing is, hoe sneller de reactie op gang komt.

Terugblik

Wij blikken terug op ons experiment zodat jullie weten waar jullie op moeten letten als jullie dit proefje ook willen doen. Daarom noemen wij de belangrijkste punten die snel fout kunnen gaan. Allereerst is het belangrijk dat je goed het formulier/site doorneemt waar de opdracht opstaat zodat je ongeveer weet wat je moet doen. Anders ga je met iets aan de slag waar je nog weinig vanaf weet.

Het tweede puntje waar je goed op moet letten is dat je de oplossingen één voor één maakt en in de colorimeter doet. Als je alle oplossing tegelijk maakt dan kloppen je metingen niet meer. Vergeet ook niet de meting te noteren, want dat zou zonde zijn van je werk en kun je opnieuw beginnen. Zorg dat je verhoudingen kloppen in de tabel die je in moet vullen. Dit is best een lastig puntje, want wij hebben er ook nog even mee moeten puzzelen voordat we eruit waren. Bij het opruimen moet je het afval (de oplossing) in een afvalfles gooien. Dit mag namelijk niet door de gootsteen.

Conclusie

Nadat we het experiment hebben uitgevoerd en de resultaten hebben verwerkt in een tabel en in grafieken, kunnen we zeggen dat naarmate de concentratie toeneemt, de reactie ook steeds sneller gaat. De reactiesnelheid is dus hoger als de concentratie van de thio-oplossing groter is. Dit  kun je heel goed zijn in het programma 'Coach'.

 

Wij wensen je veel succes en plezier als jij dit experiment gaat uitvoeren en als er iets niet lukt of je snapt het niet kun je ons altijd bereiken via scheikundeproef@hotmail.nl .