Berekeningen aan zuren en basen

• Zuur  Deeltje dat H + aan water afstaat – HCl + H 2 O  H 3 O + + Cl • Base  Deeltje dat H + opneemt van water – NH 3 + H 2 O  NH 4 + + OH Geconjugeerd zuur/ base-paar • Noteren van oplossingen: – Sterk zuur: H 3 O + + Z (splitst volledig) – Zwak zuur: HZ(aq) (1-10% ionisatie) – Sterke base: de ionen die onstaan door reactie met water – Zwakke base: Oorspronkelijke ion of molecuul

• Ionen als sterke base: Na 2 O + H 2 O  2 Na + + 2 OH Let op! Een slecht oplosbaar Metaaloxide reageert niet.

Zouten met zwakke base

• NaF  Na + + F F + H 2 O <-> HF + OH Ook hier geldt dat een slecht oplosbaar zout niet reageert.

Meerwaardige basen

• PO 4 3 + H 2 O <-> HPO 4 2 + OH Evenwicht ligt sterk naar links, er ontstaat een veel zwakkere base.

Moleculaire stoffen als base

• NH 3 + H 2 O <-> NH 4 + + OH • Aminen (hexaan-1,6-diamine) Basische oplossingen: • Ammonia: NH 3 (aq) • Natronloog, kaliloog, barietwater en kalkwater

pH- berekeningen

• pH = -log [H 3 O + ] [H 3 O + ] = 10 -pH • pOH = -log [OH ] [OH ] = 10 -pOH • pH + pOH = 14,00 • Significantie: Aantal sign. cijfers in conc. geeft aantal decimalen: [H 3 O + ] = 1,0 E-2 pH=2, 00

pH berekening Sterk

•

Sterk zuur:

0,10 M HNO 3  pH = -log [H 3 O + ] = 1,00 – 100% gesplitst, HNO 3 geeft 1 H + •

Sterke base:

0,20 gram calciumoxide in 0,500 liter water bij kamertemperatuur, bereken pH.

• CaO(s) + H 2 O(l)  0,00357 mol  Ca 2+ (aq) + 2OH (aq)

x 2

 0,00713 mol in 0,500 L 0,014 mol in 1,00 L [OH ] = 0,014 M pOH=-log [OH ]=1,85  pH=12,15

Zwak zuur/base berekening

• HZ (aq) + H 2 O  B 0,10 ∆ -x Z (aq) + H 3 O + 0 0 (aq) +x +x E 0,10-x x x • K z =[Z ] . [H 3 O + ] [HZ] • K z = x 2 (0,10 – x)  x 2 + K z x – 0,10K z = 0

Uit dit voorbeeld volgt nu: a = 4, b = 2 en c = -1 (vergeet het - teken niet!) Antwoord: x= 0,31

Zwakke base berekening •

pH van 0,10 M NaNO 2 -oplossing berekenen

NO 2 zwakke base, dus met baseconstante berekenen.

• NO 2 (aq) + H 2 O(l)  HNO 2 (aq)+ OH (aq) • • •

B 0,10 ∆ -x E 0,10-x 0 +x x 0 +x x

• K b = [HNO 2 ] . [OH ] = 1,8.10

-11 [NO 2 ] • x = [OH ] ?

x=1,34 x 10 -6 pOH= 5,87 dus pH= 14,00 – 5,87= 8,13

Extra pH

•

Bereken de pH van een oplossing van

1. 1,0 · 10 -1 2. 1,0 · 10 -2 M azijnzuur M HCN

• • • • 1 2

Antwoorden extra pH

CH 3 COOH(aq) + H 2 O ↔ CH 3 COO (aq) + H 3 O + (aq) Kz = 1,8 * 10 -5 0,10 mol 0 0 -X +X +X 0,10-X X X Kz= [CH 3 COO (aq)] * [H 3 O + (aq)]/ [CH 3 COOH(aq)] = X 2 /(0.1-X)  X = 0.0013 pH = 2,88 X= 2.470 * 10 -6 pH = 5.61

Verloopt de reactie?

• Sterk zuur met sterke base – Loopt 100% af • Sterk zuur met zwakke base en Zwak zuur met sterke base – Evenwicht ligt zeer sterk rechts (bijna 100%) • Zwak zuur met zwakke base – Controleer in Binas 49. Staat zuur boven base dan reactie. (Evenwichtsreactie) – Staat zuur onder base. Evenwicht sterk links (geen reactie)

Regels voor reactievergelijkingen

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Noteer alle deeltjes Sorteer zure en basische deeltjes Sterkste zuur en base Verloopt een reactie?

Stel de vergelijking op Klopt je vergelijking wbt deeltjes en lading Check of er deeltjes dubbel staan of binding aangaan • Ammonia met azijnzuur • NH 3 (aq), H 2 O, CH 3 COOH(aq)

zuur base

H 2 O

CH 3 COOH

H 2 O

NH 3

• Zwak zuur met zwakke base dus evenwicht!

CH 3 COOH (aq) + NH 3 (aq)  CH 3 COO (aq) + NH 4 + (aq)

Vergelijkingen oefenen

• Geef de vergelijking tussen – Overmaat HCl opl en Na 3 PO 4 – NH 3 opl en HF opl – HIO 3 opl en NaOH (s) (s) • Geef de vergelijking tussen – 3H 3 O + + Na 3 PO 4 (s)  – NH 3 (aq) + HF (aq)  NaH 3 PO 4 + 3Na F (aq) + NH 4 + (aq) + (aq) + 3H 2 O – HlO 3 + NaOH (s)  Na + (aq) + IO 3 (aq) + H 2 O

Koolzuur evenwicht

• Koolstofdioxide lost slecht op in water – CO 2 (g) + H 2 O(l)  H 2 CO 3 • Koolzuur is zwak zuur (aq) – H 2 CO 3 (aq) + H 2 O(l)  – HCO 3 (aq) + H 2 O(l)  • Stel; H 3 O + (aq) + HCO 3 (aq) H 3 O + (aq) + CO 3 2 (aq) (1) (2) (3) – We voegen OH opl toe • In (3) neemt H 3 O + (aq) af. Dus evenwicht naar recht. • Minder HCO 3 (aq) in (2) betekent ook ev in (2) naar rechts.

• Dus minder H 2 CO 3 in (1) dus ev naar rechts. • Conclusie: pH omhoog  minder [CO 2 (g)] – We voegen H 3 O + opl toe; • Conclusie: pH omlaag  [CO 2 (aq)] stijgt

Koolzuur evenwicht

Koolzuur evenwicht

• Exp 16.2

• Maken opgave tot en met 19