Hoe kunnen we het CO₂/H₂CO₃ evenwicht in water beïnvloeden?

1.Onderzoeksvraag

Hoe kunnen we het CO₂/H₂CO₃ evenwicht in water beïnvloeden?

2.Voorbereiding

Spuitwater is gewoon leidingwater waarin (onder hoge druk) CO₂ is opgelost.Het opgeloste koolzuurgas wordt zichtbaar als …belletjes………. tegen de wand van het glas, na opening van de fles. Een fles met spuitwater staat onder druk door het opgelost gas, dat deels uit de vloeistof ontsnapt.

Broomthymolblauw is een ……indicator…………………….. die we kunnen gebruiken om de zuurtegraad van een waterige oplossing te bepalen.Indien we spuitwater eraan toe zouden voegen krijgen we een gele oplossing. Hieruit volgt:
Geel = zuur
Indien we het koolzuurgas terug oplossen bekomen we een groene oplossing. Hieruit volgt:Groen = neutraal, Blauw = basisch

Druk:Indien we het volume verkleinen bekomen we voor een gas bijvoorbeeld dit deeltjesmodel.We willen een gas in een vloeistof oplossen. Dit gaat vlugger indien we het volume verkleinen d.w.z. dat we de druk moeten verhogen.

Voer de volgende proef uit. Maak van de benodigdheden, de proefopstelling en de resultaten foto’s en noteer je waarnemingen. Deze heb je later nog nodig.

a.Materiaal + stoffen

• 2 meetspuiten van 60 ml die je kan afsluiten
• Maatbeker van 100 ml
• Broomthymolblauwoplossing
• Gedestilleerd water
• Spuitwater

 

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Doe 30 à 45 ml gedestilleerd water in de maatbeker.
2. Voeg hieraan enkele druppels broomthymolblauwoplossing (fel verdund!) aan toe tot er een groene kleur ontstaat.
3. Doe enkele druppels spuitwater bij deze oplossing tot de kleur omslaat naar geel.
4. Zuig van deze gele oplossing een 10 à 15 ml in de spuit.
5. Draai de spuit zo dat alle luchtbellen naar de bovenkant gericht zijn en laat deze ontsnappen door op het uiteinde van de spuit te drukken.
6. Draai nu de spuit dicht zodat er geen lucht van buitenaf meer in kan.
7. Vergroot vervolgens het volume van 1 van de 2 spuiten door aan de zuiger te trekken. Houd de zuiger uitgetrokken en schud eventjes met de spuit om alle gas uit de vloeistof te verwijderen.
8. Breng de zuiger in de oorspronkelijke toestand.
9. Eventueel kan je op de zuiger drukken om het CO₂ sneller in de vloeistof op te lossen.
10. Laat de spuit even rusten zodat het evenwicht zich opnieuw kan instellen. Dit kan een tijdje duren. Schud tussen door af en toe.
11. Dit kan je ook uitvoeren met de tweede spuit en vergelijken of je hetzelfde resultaat bekomt.

b.Waarneming (+ foto’s)

• VOOR:
  – kleur van de oplossing die we in de spuit opzuigen: …..geel………………………………………
• TIJDENS:
  – kleur na vergroten van volume spuit + schudden: ……groen….………………………………….
• NA:
  – na spuit te laten rusten: ……groene schijn mindert geleidelijk aan en de gele kleur komt terug……………………………………………………………………………………………………….

Bekom je bij de tweede spuit hetzelfde resultaat? Indien niet, wat is het verschil?
……Ja, hetzelfde resultaat

4.Reflecteren

De kleur van de oplossing wordt geel indien we het spuitwater er aan toevoegen. Dit kunnen we verklaren doordat er …CO₂…. aanwezig is in spuitwater. Dit zorgt ervoor dat het een zuur milieu wordt.
Door het volume te vergroten gaat de kleur van geel over naar……groen……………… Dit komt doordat het CO₂-gas dat uit de oplossing onttrokken wordt en nu als gas in de spuit zit, geleidelijk aan oplost in de vloeistof waardoor er een neutraal milieu ontstaat.
Door de spuit te laten rusten verandert de kleur geleidelijk aan naar ……geel…………………. Dit kunnen we verklaren doordat het evenwicht zich langzaamaan terug instelt en het milieu dus terug zuur wordt.

Hoe kunnen we het CO₂/H₂CO₃ evenwicht in water beïnvloeden?’

We kunnen dit beïnvloeden door gebruik te maken van druk. Deze factor zal invloed hebben op de oplosbaarheid van CO₂ in de oplossing.