5.3 Titrering

På en pose chips står der, hvor meget salt chipsene indeholder. Det tal kan man selv kontrollere i laboratoriet med en titrering.

Hvad og hvor meget?

En kemisk analyse kan svare på to slags spørgsmål.

• En kvalitativ analyse undersøger, hvad en prøve indeholder. Er der salt i chipsene?
• En kvantitativ analyse undersøger, hvor meget der er. Hvor mange procent salt er der i chipsene?

En titrering er en kvantitativ analyse.

Sådan foregår en titrering

I en titrering lader man det stof, man vil måle, reagere med et andet stof, som man kender koncentrationen af. Når man ved, hvor meget der skulle til af det kendte stof, kan man regne sig frem til mængden af det ukendte.

Figur 1: Opstillingen til en titrering.

Prøven hældes i en kolbe. Opløsningen med den kendte koncentration fyldes i en burette, som er et langt glasrør med en inddeling i milliliter og en hane forneden. Fra buretten dryppes opløsningen ned i kolben.

Der dryppes, indtil der netop er tilsat så meget, at alt stoffet i prøven har reageret. Det punkt kaldes ækvivalenspunktet, fordi de to stoffer nu er blandet i ækvivalente mængder, som du lærte om i afsnit 4.4.

Da ækvivalenspunktet ikke kan ses af sig selv, tilsættes en indikator, som er et stof, der skifter farve, når ækvivalenspunktet er nået. Farveskiftet kaldes omslaget.

Når omslaget kommer, lukkes hanen, og man aflæser på buretten, hvor mange milliliter der er brugt. Det tal kaldes forbruget.

Mohrtitrering: salt i fødevarer

Saltindholdet i en fødevare kan bestemmes ved en Mohrtitrering. Saltet er natriumchlorid, og det er chloridionerne, der bliver målt.

Buretten fyldes med en opløsning af sølv(I)nitrat, AgNO₃. Når sølvioner møder chloridioner, danner de sølv(I)chlorid, som er tungtopløseligt og ses som et hvidt bundfald, ligesom i fældningsreaktionerne i afsnit 2.4.

Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) → AgCl(s)

Som indikator bruges kaliumchromat, der farver prøven gul. Så længe der er chlorid i kolben, reagerer sølvionerne med den. Når al chlorid er brugt, reagerer de næste sølvioner med chromat fra indikatoren og danner rødbrunt sølv(I)chromat. Farven skifter dermed fra gul til orange, og det er omslaget.

Figur 2: Mohrtitrering på makroniveau og mikroniveau.

Beregningen

Én sølvion reagerer med én chloridion. Hver formelenhed sølv(I)nitrat giver én sølvion, og hver formelenhed natriumchlorid giver én chloridion, som du så i afsnit 5.2. Ved ækvivalenspunktet er der derfor tilsat lige så mange mol sølv(I)nitrat, som der var natriumchlorid i prøven. Det er nøglen til beregningen.

Figur 3: Beregningen i en Mohrtitrering går i fire trin.

NoteEksempel: salt i chips

2,00 g chips knuses og røres ud i vand. Opløsningen titreres med 0,0500 M sølv(I)nitrat. Omslaget kommer, når der er brugt 9,60 mL. Hvor mange procent salt indeholder chipsene?

Kendte størrelser

m(chips) = 2,00 g, c(AgNO₃) = 0,0500 M og V(AgNO₃) = 9,60 mL = 0,00960 L

Trin 1: stofmængden af sølv(I)nitrat

\[ n(\mathrm{AgNO_3}) = c \cdot V = 0{,}0500\ \dfrac{\mathrm{mol}}{\mathrm{L}} \cdot 0{,}00960\ \mathrm{L} = 0{,}000480\ \mathrm{mol} \]

Trin 2: stofmængden af natriumchlorid

Forholdet er 1 : 1, så n(NaCl) = 0,000480 mol.

Trin 3: massen af natriumchlorid

\[ m(\mathrm{NaCl}) = n \cdot M = 0{,}000480\ \mathrm{mol} \cdot 58{,}44\ \dfrac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}} = 0{,}02805\ \mathrm{g} \]

Trin 4: masseprocenten

\[ \text{masseprocent} = \frac{m(\mathrm{NaCl})}{m(\text{chips})} \cdot 100\ \% = \frac{0{,}02805\ \mathrm{g}}{2{,}00\ \mathrm{g}} \cdot 100\ \% = 1{,}40\ \% \]

Konklusion

Chipsene indeholder 1,40 % salt.

Sammenlign med varedeklarationen

Resultatet kan sammenlignes med det tal, der står på posen, og forskellen regnes om til en afvigelse i procent.

\[ \text{afvigelse} = \frac{\text{målt værdi} - \text{forventet værdi}}{\text{forventet værdi}} \cdot 100\ \% \]

Står der 1,3 % salt på posen, er afvigelsen i eksemplet 8 %. En lille afvigelse betyder, at målingen passer godt med varedeklarationen.

Titrering møder du igen med syrer og baser i afsnit 7.5.

NoteKort sagt

• I en titrering bestemmes mængden af et stof ved at lade det reagere med en opløsning, der har en kendt koncentration.
• Opløsningen dryppes fra en burette, til indikatoren skifter farve, og så er ækvivalenspunktet nået.
• Forbruget aflæses på buretten og giver stofmængden: n = c · V.
• I en Mohrtitrering reagerer sølvioner med chlorid i forholdet 1 : 1.

Prøv selv: Mohrtitrering: titrer selv, og regn saltindholdet ud.

Se alle opgaver til emnet “Titrering” (5.3)