# Basiskennis chemie/Systematische Probleem Aanpak/Systematische Probleem Aanpak

| Vorige pagina | Inhouds­opgave | Volgende pagina | Index |

# Systematische Probleem Aanpak

In het laboratorium is een groot aantal bepalingen mogelijk. Meestal zal het directe resultaat van de bepaling niet het antwoord zijn waar je opdrachtgever op zit te wachten.
    Er ligt een groot schip met kopererts in de haven. Iemand die het erts wil kopen moet uiteraard weten hoeveel koper er in het erts zit. Om dat vast te stellen heb je een titratie uitgevoerd, maar het directe resultaat daarvan is iets in de trant van: "Voor 150 mg erts is 17.94 mL reagens nodig."
    In het klinisch laboratorium komt een buisje bloed binnen. De arts wil weten of de patiënt bloedarmoede heeft. Met behulp van een spectroscopische bepaling is het directe resultaat: "De extinctie van het monster is 0.927"

# Voorbeeldberekening bij een titratie

$M_{KHFt}\ =\ 204.22\ g.mol^{-1}$
Het gewoon onmogelijk om voor alle bepalingen de manier van rekenen uit je hoofd te leren. Bovendien is het ook vaak niet zonder meer duidelijk hoe je moet beginnen. Je hebt een manier nodig om eigenlijk elke soort berekening aan te pakken. Systematische ProbleemAanpak is zo'n manier. Systematische probleemaanpak, meestal afgekort als SPA, gaat uit van drie dingen:
* Begin bij wat er gevraagd wordt.
* Gebruik basisformules.
* Werk met symbolen tot je in een keer voor alle symbolen getallen kunt invullen en echt kunt gaan rekenen.
1. Begin bij wat gevraagd wordt Dit klinkt heel gek. Begin bij wat je uit moet rekenen. Vaak is het zo dat je een heleboel gegevens hebt, die je allemaal zou kunnen / moeten gebruiken bij je berekening. Maar heb je ze allemaal nodig? De vraag die je moet beantwoorden is wel duidelijk. Je kunt misschien niet meteen het antwoord geven, maar wat je uit moet rekenen is wel duidelijk. Bijvoorbeeld:
Hoe groot is de concentratie natriumhydroxide in deze oplossing?
$c_{NaOH}\ =\ ?$
2. Gebruik basisformules In dit hoofdstuk zijn twee basisformules aan de orde geweest: molaire massa en concentratie. Alle twee hebben ze dezelfde vorm als de formule voor de snelheid.
In woorden zeg je:
$snelheid\ =\ {\frac {afgelegde\ weg}{tijd}}\ \mathrm {of\ in\ symbolen:} \ v\ =\ {\frac {s}{t}}$
Voor de molaire massa geldt in woorden:
$molaire\ masa\ =\ {\frac {massa}{aantal\ mol}}\ \mathrm {of\ in\ symbolen:} \ M\ =\ {\frac {m}{n}}$
en voor de concentratie geldt in woorden:
$concentratie\ =\ {\frac {aantal\ mol}{volume}}\ \mathrm {of\ in\ symbolen:} \ c\ =\ {\frac {n}{v}}$
$c_{NaOH}\ =\ {\frac {n_{NaOH}}{v_{NaOH}}}$
Als je een titratie hebt uitgevoerd weet je het volume van de natronloog. Als je het aantal mol NaOH weet, kun je de som uitrekenen.
In de titratie heb je het natronloog met kaliumwaterstofftalaat (KHFt) laten reageren. De reactievergelijking is:
       ${\ce {NaOH + KHFt -> NaKFt + H2O}}$
$n_{NaOH}\ \ =\ n_{KHFt}$
$n_{NaOH}$
$n_{KHFt}$
$c_{NaOH}\ =\ {\frac {n_{KHFt}}{v_{NaOH}}}$

## Ezelsbruggetje

$2\ =\ {\frac {6}{3}}\ \ \ \ \ \ \ \ \ M\ =\ {\frac {m}{n}}$
$3\ =\ {\frac {?}{?}}\ \ \ \ \ \ \ \ \ n\ =\ {\frac {?}{?}}$
$3\ =\ {\frac {6}{2}}\ \ \ \ \ \ \ \ \ n\ =\ {\frac {m}{M}}$
$n_{KHFt}\ =\ {\frac {m_{KHFt}}{M_{KHFt}}}$
$m_{KHFt}$

## Verder met berekenen

Een van de zaken die bij rekenen in het laboratorium NOOIT gedaan wordt is tussentijds afronden. Bedenk daarbij dat het getal dat op je rekenmachine verschijnt als je een som uitrekent, ook is afgerond (door de rekenmachine).
    Een bekend voorbeeld is dat van een weerman die een van de eerste programma's had gemaakt om weer te voorspellen. Hij liet het programma gewoon zo lang mogelijk rekenen aan het weer. Om te controleren of het allemaal goed ging liet hij regelmatig door de computer een uitdraai maken van de berekende weersituatie. Na 4 weken rekenen viel de stroom uit. Nadat de stroom weer ingeschakeld was startte hij het programma weer, maar met de gegevens van de uitdraai van een week voor de stroomuitval. Al na drie dagen rekenen was er een totaal ander berekend weerbeeld ontstaan dan bij de eerste berekening: de gegevens in de uitdraai waren afgerond, de gegevens waar de computer mee werkte waren dat niet (of in ieder geval minder)!
De berekening op je rekenmachine wordt dus (kijk voor de getallen bij Voorbeeldtitratie) voor vergelijking 8:
| 3 | | 0 | | 4 | | . | | 6 | ÷ | 2 | | 0 | | 4 | | . | | 2 | | 2 | = |
| $m_{KHFt}$ | $m_{KHFt}$ | $m_{KHFt}$ | $m_{KHFt}$ | $m_{KHFt}$ | $m_{KHFt}$ | $m_{KHFt}$ | $m_{KHFt}$ | $m_{KHFt}$ | | $M_{KHFt}$ | $M_{KHFt}$ | $M_{KHFt}$ | $M_{KHFt}$ | $M_{KHFt}$ | $M_{KHFt}$ | $M_{KHFt}$ | $M_{KHFt}$ | $M_{KHFt}$ | $M_{KHFt}$ | $M_{KHFt}$ | |
Als alles goed is gegaan staat er nu op het display van je rekenmachine een getal dat gelijk is aan: 1.491528744 . Je kunt dit getal noteren, maar noodzakelijk is het niet. Voor de volgende stap, het uitrekenen van vergelijking 4 ga je als volgt te werk:
| Ans | ÷ | 1 | | 5 | | . | | 7 | | 1 | = |
| Antwoord van vorige berekening | | $V_{NaOH}$ | $V_{NaOH}$ | $V_{NaOH}$ | $V_{NaOH}$ | $V_{NaOH}$ | $V_{NaOH}$ | $V_{NaOH}$ | $V_{NaOH}$ | $V_{NaOH}$ | |

## Verwijzingen in de tekst

* ↑ Kaliumwasterstofftalaat heeft als formule ${\ce {KC8H5O4}}$, maar vier van de vijf waterstofatomen blijven tijdens de titratie aan de rest van het molecuul vastzitten. Er komt er maar 1 los om met de hydroxide te reageren. Daarom wordt dit waterstof-atoom apart genoteerd: ${\ce {KHC8H4O4}}$. Verder wordt kaliumwaterstofftalaat erg veel gebruikt, waardoor (luie) chemici, net zoals zij bij azijnzuur vaak ${\ce {HAc}}$ gebruiken in plaats van ${\ce {HC2H3O2}}$, voor de groep atomen ${\ce {C8H4O4}}$ kort noteren: ${\ce {Ft}}$. De formule voor kaliumwaterstofftalaat wordt dan geschreven als: ${\ce {KHFt}}$.
| Vorige pagina | Inhouds­opgave | Volgende pagina | Index |