Nova Scheikunde MAX 3.0 deel A - Hoofdstuk 13 - Analysetechnieken oefentoetsen & antwoorden

MetingenBetrouwbaarheidNauwkeurigheidMeting 1: 25,20 mLMeting 2: 24,67 mLMeting 3: 25,03 mLDe metingen zitten ver uit elkaar. De betrouwbaarheid is dus slecht.Een volumepipet kan op 2 decimalen worden afgelezen. Deze waarden zijn dus nauwkeurig.Meting 1: 25 mLMeting 2: 24 mLMeting 3: 25 mLDe metingen zitten dicht bij elkaar. De betrouwbaarheid is dus goed.Een volumepipet kan op 2 decimalen worden afgelezen. Deze waarden zijn dus onnauwkeurig. In de eerste stap wordt heet water toegevoegd aan de gewassen en gemalen koffiebonen. Hierdoor lossen de oplosbare stoffen in de bonen op. Dit is een vorm van extractie die berust op het verschil in oplosbaarheid.Vervolgens worden de opgeloste stoffen gescheiden van de niet oplosbare stoffen met behulp van een doek. Dit doek fungeert als een filter. Het gaat hierbij dan ook over de scheidingsmethode filtreren wat berust op verschil in deeltjesgrootteHet extract wordt daarna verhit waarbij het water verdampt. Het gaat hierbij om indampen wat berust op verschil in kookpuntAls laatste stap wordt het geconcentreerde extract verder geconcentreerd met behulp van een centrifuge. Hierbij gaat het om de scheidingsmethode centrifugeren wat berust op verschil in dichtheid Bij een apolaire kolom komen de meest polaire stoffen als eerste eruit.We rangschikken de stoffen op polariteitStof A heeft 1 -OH groepStof B heeft 0 -OH groepenStof C heeft 2 -OH groepenMeest → Minst polair: C, A, B.De volgorde waarin de stoffen uit de apolaire kolom komen is dus C, A, B. De meest rechterpiek is vaak het molecuulion, de massa van het ongefragmenteerde molecuul. De molecuulmassa van pentaan-2-on is:5xC + 1xO + 10xH = 5x12+1x16+10x1=86 u.De piek bij m/z=86 hoort dus bij het molecuulion.Gebruik voor deze vraag de structuurformule van pentaan-2-on. Je kan ook Binas tabel 39D gebruiken voor de massa’s van veelvoorkomende fragmentionen.De structuurformule van pentaan-2-on is:Zoek een fragment met massa 15 u.m/z=15 hoort bij het CH3+-ion. De structuur hiervan is:Zoek een fragment met massa 71 u86-15=71. De andere helft van pentaan-2-on hoort dus bij m/z=71.Let op dat je de positieve lading erbij tekent. Zonder deze lading zal de fragmentpiek niet gedetecteerd zijn.De piek bij m/z =42 is 1 u lager dan de hoge piek bij m/z=43. Massaverschil van 1 u kan komen door een ander isotoop bij een van de atomen in het fragmention.Deze piek is ook veel lager omdat andere isotopen minder vaak voorkomen in de natuur. Gegeven:Equivalentiepunt = 35,0 mL[zoutzuur] = 0,100 Mmreinigingsmiddel = 2,50 gGevraagd:% (m/m) natriumcarbonaat in het reinigingsmiddelBerekening:Berekenen chemische hoeveelheid H3O+[H3O+] = [zoutzuur] = 0,100 MV = 35,0 mLn = [H3O+] * Vn = 0,100 * 35,0*10-3n = 3,50*10-3 mol H3O+Berekening chemische hoeveelheid Na2CO3verhouding H3O+ : Na2CO3 is 1 : 2n = 3,50*10-3 / 2n = 1,75*10-3 mol Na2CO3Berekening massa Na2CO3m = n * Mm = 1,75*10-3 * 105,99m = 0,185 gBerekening massapercentage% = deel / geheel * 100%% = 0,185 / 2,50 * 100% = 7,4 %(m/m)Conclusie:In het reinigingsmiddel zit 7,4% (m/m) natriumcarbonaat). Er wordt gevraagd naar de molecuulformule van een neutraal deeltje. Neutrale deeltjes zijn in een massaspectrum niet te zien. De massa van het neutrale deeltje is dus niet af te lezen uit het spectrum. Wel is bekend dat deeltje Y afgesplitst wordt als het deeltje met een massa van 231 fragmenteert in een deeltje met massa 181.De massa van deeltje Y is dus 231 – 181 = 50 (g/mol)In PFOA zitten C (12), F (19), O (16) en H (1) atomen.De structuurformule van C7H15COOH is.Het fragment met een massa van 50 zal dan zijn CF2 (12 + 19 + 19 = 50)De molecuulformule van fragment Y is dus CF2 Bij een kwalitatieve analyse wordt aangetoond of een stof aanwezig is en bij een kwantitatieve analyse wordt de concentratie van een bepaalde stof onderzocht. Het gaat hierbij over de concentratie nitraat. We hebben te maken met een kwantitatieve analyseGegeven:Wettelijke grens = 50 mg/LAbsorptie watermonster = 0,227Gevraagd:Concentratie nitraat in mg/LBerekening:Aflezen concentratie uit grafiek[NO3-] = 9,0*10-4 mol/L(de waarde die afgelezen wordt moet tussen de 8,8*10-4 en 9,2*10-4 zitten)Berekening massa nitraat:M = 62,01 g/molm = n * Mm = 9,0*10-4 * 62,01 = 5,58*10-2 gOmrekenen naar mg/L5,58*10-2 g/L = 55,8 mg/LConclusie:In het water zit 55,8 mg/L nitraat55,8 > 50. De concentratie nitraat in het watermonster is hoger dan de wettelijke norm. Gegeven:massa man = 70 kgvoorraad creatine = 1,7 g1,9 %(m/m) iedere dag uitgescheidenper dag 20 %(m/m) van de uitgescheiden creatine opgenomen uit voedingGevraagd:Massa glycine dat per dag wordt omgezet in creatineBerekening:Berekening massa creatine:een man van 70 kg heeft 70 * 1,7 = 119 gram creatine als voorraadBerekening creatine uitgescheidenIedere dag wordt er 1,9 / 100 * 119 = 2,26 gram creatine uitgescheiden.Berekening creatine aangemaakt20 % komt uit voeding dus 80 % moet worden aangemaakt80% van 2,261 = 1,81 gram creatine wordt aangemaakt.Berekening chemische hoeveelheid creatineMcreatine = 131 g/moln = m / Mn = 1,81 / 131 = 1,38*10-2 molBerekening chemische hoeveelheid glycineverhouding is 1 : 1n = 1,38*10-2 mol glycineBerekening massa glycine:M = 75,1 g/molm = n * Mm = 1,38*10-2 * 75,1m = 1,04 gramSignificantie:Juiste aantal significante cijfers is 2m = 1,0 gramConclusie:De massa glycine die een gezonde man van 70 kg nodig heeft is 1,0 gramAls Kv groot is dan lost een stof beter op in octaan-1-ol dan in water en als Kv klein is dan lost het beter op in water. Is de Kv groot dan is de stof relatief apolair en als Kv klein is dan is de stof relatief polair.Creatine heeft een grotere Kv dan asparaginezuur en zal dus het meest apolair zijn. Aangezien het stationaire fase apolair is zal de retentietijd van creatine langer zijn. Piek 2 moet dus creatine zijn en piek 1 moet asparaginezuur zijn.