Transcript Zuur base - WordPress.com

Zuren en basen
Zure stoffen kennen we allemaal; bv azijn of ontkalker
Wanneer is een stof zuur of juist niet zuur (dus basisch) ??
Een stof is zuur als er meer zure dan basische deeltjes zijn !!!
omgekeerd geldt dan natuurlijk ook
Een stof is basisch als er meer basische dan zure deeltjes zijn !!!
mlavd@BCEC
1
Zuren en basen
pH < 7 Zure stof:
H+ -deeltjes afstaan
Basische stof:
pH > 7
H+-deeltjes opnemen
Neutraal: pH = 7
mlavd@BCEC
2
Zuren en basen
Zuur: H+ -deeltjes
afstaan
Basisch: H+-deeltjes
opnemen
BINAS
Hoe weet je of een stof zuur of basisch is ???
In Binas T49 staan een groot aantal van de zuren
en basen die veel gebruikt worden vermeld.
(dat had je toch
Linker kolom de zuren en rechterkolom de basen
niet verwacht he ?)
mlavd@BCEC
3
Zuren en basen
Zuur: H+ -deeltjes
pH < 7 afstaan
Basisch: H+-deeltjes
pH > 7 opnemen
De combinatie van zuren en basen op 1 regel
noemen we een geconjugeerd zuur-base paar
Het zuur links + water wordt de stof rechts + H3O+
De base rechts + water wordt de stof links + OH-
mlavd@BCEC
4
Zuren en basen
Welke
relatie
kan
je
afleiden
tussen
[H+]
en
pH
mlavd@BCEC
5
Zuren en basen: [H3O+] vs pH
pH =
+
- log [H3O ]
mlavd@BCEC
6
Zuren en basen: [OH-] vs pOH
[OH-]
1,00E+00
1,00E-01
1,00E-02
1,00E-03
1,00E-04
1,00E-05
1,00E-06
1,00E-07
1,00E-08
1,00E-09
1,00E-10
1,00E-11
1,00E-12
1,00E-13
1,00E-14
pOH
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
pOH =
- log [OH ]
mlavd@BCEC
7
Zuren en basen: pH vs pOH
pH
pOH
pH
+
pOH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15
13 12 11 10 9
8
7
6
5
4
3
2
1
-1
0
14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14
14
pOH + pH = 14
 pOH = 14 - pH
 pH = 14 - pOH
mlavd@BCEC
8
Zuren en basen: [H3
+
O]
[OH ]
vs
pH
0
1
2
3
4
5
6
7
[H3O+]
10-0
10-1
10-2
10-3
10-4
10-4
10-6
10-7
[OH-]
10-14
10-13
10-12
10-11
10-10
10-9
10-8
10-7
pOH
14
13
12
11
10
9
8
7
[H3O+]*[OH-] = Kw
10-14
10-14
10-14
10-14
10-14
10-14
10-14
10-14
pH = -log [H3O+]
pOH = -log [OH-]
pH + pOH = pKw = 14
 [H3O+] =10-pH
 [OH-] =10-pOH
+
[OH ]*[H3O ]
= Kw =
mlavd@BCEC
-14
10
9
Zuren en basen
Bereken pH van 0,15 M H3O+
pH = -log 0,15 = 0,82
Bereken pH van 0,15 M OHpOH = -log 0,15 = 0,82  pH = 14 – 0,82 = 13,18
Bereken pH van 10 gram KOH/L
= 0,178 mol KOH/L =
0,178 mol OH-/L
pOH = - log 0,178 = 0,75  pH = 14 – 0,75 = 13,25
mlavd@BCEC
10
Zuren en basen: indicatoren
mlavd@BCEC
11
Zuren: kenmerken
Een zuur staat H+ deeltje af waardoor de pH < 7 wordt
Er bestaan organische zuren (bevatten C-atomen) en
anorganische zuren (bevatten geen C-atomen)
Organisch (voorbeelden):
Azijn
Mierezuur
oxaalzuur
mlavd@BCEC
12
Basen: kenmerken
Een base neemt H+ deeltje op waardoor de pH > 7 wordt
mlavd@BCEC
13
Zuren en basen: oplossen
Stap 1: bepaal de aanwezige deeltjes en bepaal of
het zuren of basen zijn
Zuur
Zuur 1
Zuur 2
base
Base 1
Base 2
Stap 2: bepaal of het een sterk/zwak zuur of
sterke/zwakke base is
mlavd@BCEC
14
Zuren en basen: oplossen
Stap 3: maak de oplosvergelijking
Als Kz van zuur >>>>> 1 dan is het een
sterk zuur en is de oplosvergelijking
aflopend
Als Kz van zuur < 1 dan is het een zwak
zuur en is de oplosvergelijking een
evenwicht
mlavd@BCEC
15
Zuren en basen: oplossen
Bv: oplossen salpeterzuur in water
Stap 1+2: salpeterzuur Sterk zuur (Kz >>>> 1)
Stap 3: HNO3 + H2O  NO3- + H3O+
H+
mlavd@BCEC
16
Zuren en basen: oplossen
Bv: oplossen ammoniumnitraat in water
Stap 1+2: ammonium  zwak zuur (Kz < 1)
aq
NH4NO3  NH4+ + NO3-
Stap 3: NH4+ + H2O  NH3 + H3O+
H+
mlavd@BCEC
17
Zuren en basen: oplossen
Bv: oplossen natronloog in water
Stap 1+2 +3: natronloog bevat al OHNaOH(s) aq Na+(aq) + OH-(aq)
 Sterke base (Kb > 1)
mlavd@BCEC
18
Zuren en basen: oplossen
Bv: oplossen ammoniak in water
Stap 1+2: ammoniak  Zwakke base (Kb < 1)
Stap 3: NH3 + H2O  NH4+ + OHH+
mlavd@BCEC
19
Zuren en basen: oplossen
Animatie oplossen ammoniak in water:
http://www.chem.iastate.edu/group/Greenbowe/se
ctions/projectfolder/animations/NH3eqtg.html
Animatie oplossen azijn in water:
http://www.chem.iastate.edu/group/Greenbowe/se
ctions/projectfolder/animations/aceticeq.html
mlavd@BCEC
20
Zuren en basen: reacties
Stap 1: bepaal de aanwezige deeltjes en bepaal of
het zuren of basen zijn
Zuur
Zuur 1
Zuur 2
base
Base 1
Base 2
Stap 2: bepaal het sterkste zuur en sterkste base
Stap 3: maak de reactievergelijking kloppend
mlavd@BCEC
21
Zuren en basen: reacties
Bv: mengen van natronloog met zoutzuur
Stap 1+2:
Zuur
H3O+
H 2O
base
OHH2O
Stap 3:
H3O+ + OH-  2 H2O
mlavd@BCEC
22
Zuren en basen: reacties
Bv: mengen van kaliloog met salpeterzuur
Stap 1+2:
Zuur
H3O+
H 2O
base
OHH2O
Stap 3:
H3O+ + OH-  2 H2O
mlavd@BCEC
23
Zuren en basen: reacties
Bv: mengen van kaliloog met ammoniumoplossing
Stap 1+2:
Zuur
NH4+
H 2O
base
OHH2O
Stap 3:
NH4+ + OH-  NH3 + H2O
mlavd@BCEC
24
Zuren en basen: reacties
Bv: mengen van natriumacetaat-oplossing
met ammonium-oplossing
Stap 1+2:
Zuur
NH4+
H 2O
base
CH3COOH2O
Stap 3:NH4+ + CH3COO-  NH3 + CH3COOH
Waarom evenwicht ?
mlavd@BCEC
25
Zuren en basen: reacties
Stap 3: NH4+ + CH3COO-  NH3 + CH3COOH
Sterke base met sterk zuur  aflopend
Sterke base met zwak zuur  aflopend
Sterk zuur met zwakke base  aflopend
Zwak zuur met zwakke base  evenwicht
mlavd@BCEC
26
Zuren en basen: reacties
Stap 3: NH4+ + CH3COO-  NH3 + CH3COOH
Zwak zuur met zwakke base  evenwicht
Bepaling Kev
Kev = Kz (zuur voor de pijl)/ Kz (zuur na de pijl)
Kev = 5,6*10-10 / 1,8*10-5 = 3,11*10-5
Kev << 1  reactie verloopt (vrijwel) niet
mlavd@BCEC
27
Zuren en basen: reacties
Kev = Kz (zuur voor de pijl)/ Kz (zuur na de pijl)
Kev << 1  reactie verloopt (vrijwel) niet
Ertussen in: reactie verloopt als evenwicht
Kev >> 1  reactie verloopt (vrijwel) aflopend
mlavd@BCEC
28
Zuren en basen: reacties
A) Geef de reactie die op kan treden als de volgende stoffen
gemengd worden.
B) Leg uit of het via een evenwicht verloopt; zo ja geef dan ook
de Kev
1) Zoutzuur met Kaliumcyanide-oplossing
H3O+ + CN-  H2O + HCN (sterk + zwak  aflopend)
2) Azijnzuur-opl met natriumwaterstofoxalaat-oplossing
CH3COOH + HC2O4-  CH3COO- + H2C2O4
(zwak + zwak  evenwicht: Kev = / =
mlavd@BCEC
29
0
10
20
30
40
Berekeningen
aan zwakke zuren /basen,
buffers en
titraties
50
mlavd@BCEC
30
Zuren en basen
mlavd@BCEC
31
Zuren en basen
mlavd@BCEC
32
Zuren en basen
mlavd@BCEC
33
Zuren en basen
mlavd@BCEC
34
Zuren en basen
Neutralisatie:
er is precies
evenveel mol zuur
als base aanwezig
dat met elkaar
reageert
Dit punt noemen we
ook wel:
equivalentiepunt
mlavd@BCEC
35
Zwakke zuren en basen
In het vorige deel over zuren en basen hebben
we het hoofdzakelijk gehad over sterke zuren
en basen. Nu gaan we het hebben over zwakke
zuren en basen.
Wat is het eigenlijk nu verschil tussen sterke en
zwakke zuren en basen ???
Een animatie van zuur
Een animatie van basen
Extra animatie van zuur
mlavd@BCEC
36
Zwakke zuren en basen
Hoe definiëren we de ‘zuurheid’ van zwakke zuren ?
Aangezien ze slechts gedeeltelijk ioniseren zal het zwakke zuur
HB soms H+ aan water geven en soms een H+ terugkrijgen
mlavd@BCEC
37
Zwakke zuren en basen
Zoals je ziet is het verschil dus dat sterke zuren
of basen 100% splitsen naar H3O+ en OH- en
zwakke zuren of basen een evenwicht vormen.
Sterk zuur:
HZ + H2O  Z- + H3O+
Zwak zuur:
HZ + H2O  Z- + H3O+
Sterke base:
B- + H2O  HB + OH-
Zwakke base:
B- + H2O  HB + OHmlavd@BCEC
38
Zwakke zuren en basen
M.b.v. de Kz bij een zuur of de K bij een base
kan je de pH uitrekenen van zwakke zuren of
basen
Kz = [H3O+] * [Z-] =
[H3O+]2
[HZ]0 - [H3O+] [HZ]0 - [H3O+]
.
Kb = [OH-] * [HZ] =
[OH-]2
[Z-]0 - [OH-] [Z-]0 - [OH-]
mlavd@BCEC
.
39
Zwakke zuren en basen
Bereken de pH van 15,0 g azijn in 1,50 L water
Kz =
[H3O+]2
[HZ]0 - [H3O+]
.
1,8*10-5 = [H3O+]2/(0,17 - [H3O+])
 [H3O+] = 0,00175 M
pH = -log 0,00175 = 2,76
mlavd@BCEC
40
Zwakke zuren en basen
Bereken de pH van een oplossing van 1,50 g
Natriumcarbonaat in 3,00 L water
Kb =
[OH-]2
[Z-]0 - [OH-]
2,1*10-4 =
.
[OH-]2
0,014 - [OH-]
 pOH =
.
 [OH-] =
 pH =
mlavd@BCEC
41
Zwakke zuren en basen
Bereken hoeveel natriumacetaat opgelost moet
worden in 3,00 L water om een pH = 7,5 te bereiken
Kb =
5,5*10-10 =
[OH-]2
= 5,5*10-10
[Z-]0 - [OH-]
.
[10-6,5]2 =
(2,8*10-7)2
-] = 1,4*10-4 M

[Z
[Z-]0 - [10-6,5] [Z-]0 – (2,8*10-7)
.
 3 * 1,4*10-4 M = 5,2*10-4 mol NaAc = 0,036 g NaAc
mlavd@BCEC
42
Buffers
mlavd@BCEC
43
Buffers
mlavd@BCEC
44
Buffers: eigenschappen
Buffer bestaat uit een zwak zuur met geconjugeerde base
pH verandert weinig als er een hoeveelheid zuur of base
aan toegevoegd wordt
Grensverhouding zwak zuur met geconjugeerde base
zz : gec. Base = 1 : 9
zz : gec. Base = 9 : 1
mlavd@BCEC
45
Buffers
Buffer bestaat uit een zwak zuur met geconjugeerde base
en de pH verandert weinig als er een (normale
hoeveelheid) zuur of base wordt toegevoegd
Animatie 1: http://users.skynet.be/eddy/buffer.html
Animatie 2: http://michele.usc.edu/java/acidbase/acidbase.html
mlavd@BCEC
46
Buffers
Je kan buffers op meerdere manieren maken:
Manier 1: los een bekende hoeveelheid zwak zuur en het
(natrium) zout van zijn geconjugeerde base op in water.
Manier 2: los een bekende hoeveelheid zwak zuur op en voeg
net zolang druppels natronloog toe totdat de gewenste
pH bereikt is.
Manier 3: los een bekende hoeveelheid zwakke base op en voeg
net zolang druppels sterk zuur toe totdat de gewenste
pH bereikt is.
mlavd@BCEC
47
Buffers: de bufferformule
Kbuffer = [H3O+]*[Z-]0/[HZ]0
Belangrijk als [Z-]0/[HZ]0 = 1 dan
Kbuffer = [H3O+]
en dus ook pKbuffer = pH
mlavd@BCEC
48
Buffers: berekening 1
Bereken de verhouding tussen azijn en acetaat
voor een buffer van pH = 4,8
1) Kbuffer = [H3O+]*[Z-]0/[HZ]0
2) 1,8*10-5 = 10-4,8*[Z-]0/[HZ]0
3) 1,8*10-5/10-4,8 = 1,1357 = [Z-]0/[HZ]0
4) [HZ]0 /[Z-]0 = 1/1,1357 = 0,88 / 1
mlavd@BCEC
49
Buffers: simulatie
http://www.chem.iastate.edu/group/Greenbowe/
sections/projectfolder/flashfiles/acidbasepH/ph_
buffer.html
mlavd@BCEC
50
Buffers: berekening 2
Bereken de verandering van de pH als aan 1,0 L bufferoplossing met 0,15 M
azijn en 0,15 M natriumacetaat 0,1 L 0,1 M KOH-oplossing wordt toegevoegd
Berekening pH vooraf: 1,8*10-5 = [H3O+]  pH = 4,74
t0
Δ
teind
CH3COOH + H2O  CH3COO- + H3O+
0,15 mol
0,15 mol
- 0,01 mol
+0,01 mol
0,14 mol
0,16 mol
1,8*10-5 = [H3O+]*[0,16/1,1]/[0,14/1,1]
 [H3O+] = 1,8*10-5 *0,14/0,16 = 1,575 * 10-5 M
 pH = 4,8  Δ pH = 0,06
mlavd@BCEC
51
Buffers: berekening 3
Bereken hoeveel mL 0,1 M zoutzuur je nodig hebt om 1,0 L
azijn/acetaatbuffer te maken met pH = 4,8 uitgaande van een natriumacetaat
oplossing. Er moet nog 0,5 mol acetaat aanwezig zijn !!
Berekening vooraf: pH = 4,8 dus [HZ]0 /[Z-]0 = 1/1,1357
CH3COO- + H3O +  CH3COOH + H2O
t0 0,94 mol
Δ -0,44 mol
teind
0,5 mol
0,00 mol
+0,44 mol
0,5/1,1357= 0,44 mol
Er is dus 0,44 mol azijn gemaakt 0,44 mol acetaat
weg  er heeft 0,44 mol H3O+ gereageerd  0,44 mol/0,1M
= 4,4 L = 4400 mL
mlavd@BCEC
52
Zuren en basen
Simulatie HCl met water:
http://www.chem.iastate.edu/group/Greenbowe/section
s/projectfolder/flashfiles/acidbasepH/ph_buffer.html
mlavd@BCEC
53
0
Zuur base titratie
10
20
30
40
50
Bij een titratie wordt d.m.v. het heel
nauwkeurig afmeten van de
hoeveelheid zuur of base dat nodig is
om een onbekende hoeveelheid base of
zuur volledig op te laten reageren
berekend hoeveel daarvan aanwezig
was.
Als hulpmiddel wordt
een pH–meter of indicator
gebruikt.
mlavd@BCEC
54
Zuur base titratie
mlavd@BCEC
55
Zuur base titratie
mlavd@BCEC
56
Zuur base titratie
Titreren is dus een logisch vervolg op hfst 7 waar we de reactie
tussen een zuur en een base besproken hebben, nu gevolgd
Stap
noteer de
deeltjesenenmolariteiten.
door
wat1:rekenwerk
metaanwezige
volumes, molmassa’s
bepaal of het zuren of basen zijn
Zuur
Zuur 1
Zuur 2
base
Base 1
Base 2
Stap 2: bepaal het sterkste zuur en sterkste base
Stap 3: maak de reactievergelijking kloppend
mlavd@BCEC
57
Zuur base titratie
Stap 4: Bepaal hoeveel van de titrant nodig is
geweest in L*mol/L = mol
Stap 5: Bereken hoeveel van de te titreren stof
aanwezig was in je monster dat getitreerd is
Stap 6: Bepaal eventuele verdunningsfactoren
en verwerk deze in de uiteindelijke berekening
monster
mlavd@BCEC
58
Zuur base titratie : titreren van X M
NaOH opl met 0,11 M HCl opl
Stap 1+2:
Zuur
H3O+
H2O
base
OHH2O
Stap 3:
H3O+ + OH-  2 H2O
mlavd@BCEC
59
Zuur base titratie : titreren van X M NaOH opl
met 0,11 M HCl opl
Stap 4: tot aan equivalentiepunt is 16,50 mL
0,11 M zoutzuur gebruikt. Het monster was
25,00 mL natronloog.
-3 mol
Equivalentiepunt
= het=moment
waarop
je precies
16,5*10-3 * 0,11
1,815*10
H3O+evenveel
base uit de buret hebt toegevoegd
als +er zuur aanwezig was in
-3
Stap
5: 1,815*10
mol
H3als
O er base aanwezig was in
het
monster
(of zuur uit de
buret
-3 mol OHhet monster).
 1,815*10
Stap 6: niet verdund 1,815*10-3 mol OH- in
25mL  [OH-] = 7,26*10-2 M
mlavd@BCEC
60
Zuur base titratie
Animatie Z/B-titratie:
http://www.chem.iastate.edu/group/Gree
nbowe/sections/projectfolder/flashfiles/sto
ichiometry/acid_base.html
mlavd@BCEC
61
Zuur base titratie
Bv: Bereken hoeveel gram NaOH/L opgelost
is in de oplossing van X M natronloog m.b.v.
titratie met 0,051 M zoutzuur
Bij de bepaling is uit de 100 mL oplossing die
ter beschikking was 20,00 mL in een
erlenmeyer gepipetteerd. Vervolgens is dit
met demiwater aangevuld tot 40,00 mL.
Hierna is mbv 0,051 M zoutzuur een titratie
uitgevoerd. Tot aan het equivalentiepunt
was 15,3 mL 0,051 M zoutzuur nodig.
mlavd@BCEC
62
Zuur base titratie
Bv: Bereken hoeveel gram NaOH/L opgelost
is in de oplossing van X M natronloog m.b.v.
titratie met 0,051 M zoutzuur
Stap 1-3 zie vorig voorbeeld
Stap 4: tot aan equivalentiepunt is 15,30 mL
0,051 M zoutzuur gebruikt.
15,3*10-3 * 0,05 = 7,803*10-4 mol H3O+
Stap 5: 7,803*10-4 mol H3O+
 7,803*10-4 mol OHmlavd@BCEC
63
Zuur base titratie
Stap 6: niet verdund
(het toevoegen van demiwater veranderd
niets aan de hoeveelheid OH- die in het
monster aanwezig is)
7,803*10-4 mol OH- in 20,00 mL
3,9*10-2 mol OH- in 1,00 L
 3,9*10-2 mol NaOH = 1,56 g NaOH/L
mlavd@BCEC
64
Zuur base titratie
In de voorraadkast staat een 10L fles zoutzuur-oplossing met
onbekende molariteit. Dit kan worden gecontroleerd mbv een
Z/B-titratie met 0,100 M natronloog. Uit de fles wordt 50,00
mL overgebracht in een maatkolf en met demiwater
aangevuld tot 100,00 mL. Hiervan wordt 25,00 mL in een
erlenmeyer gepipetteerd en met 0,100 M natronloog
getitreerd tot aan het equivalentiepunt. Hiervoor is nodig
11,35 mL 0,100 M natronloog.
Bereken:
a) bereken de molariteit van de zoutzuur-oplossing
b) Bereken hoeveel gram zoutzuur in de fles opgelost
is
mlavd@BCEC
65
Zuur base titratie: zoutzuur
Stap 1+2:
Zuur
base
H 3O +
H2O
OHH2O
Stap 3: H3O+ + OH-  2 H2O
Stap 4: tot aan equivalentiepunt is 11,35 mL
0,100 M natronloog gebruikt.
11,35*10-3 * 0,100 = 1,135*10-4 mol OHmlavd@BCEC
66
Zuur base titratie: zoutzuur
Stap 5: 1,135*10-4 mol OH 1,135*10-4 mol H3O+ (verdund)
Stap 6: 50 mL  verdund tot 100 mL
 2*1,135*10-4 mol = 2,27*10-4 mol H3O+
= 2,27*10-4 mol HCl/25 mL (onverdund)
 [ ] = 0,00908 M (onverdund)
 a) 9,08*10-3 M HCl
mlavd@BCEC
67
Zuur base titratie: zoutzuur
b: [ ] = 0,00908 M (onverdund)
 In 10 L = 0,0908 mol HCl
 0,0908 * 36,45 = 3, 310 g HCl
c: bereken de pH van de oplossing in de fles
[ ] = 0,00908 M (onverdund)
 pH = -log(0,00908) = 2,04
mlavd@BCEC
68
Zuur base titratie: azijn
In een azijnzuur-oplossing zou ca. 6 g/L CH3COOH aanwezig
moeten zijn. Dit kan worden gecontroleerd mbv een Z/Btitratie met 0,100 M natronloog. Uit een fles azijn wordt
100,00 mL overgebracht in een 250 mL maatkolf en met
demiwater aangevuld tot 250,00 mL. Hiervan wordt 25,00
mL in een erlenmeyer gepipetteerd en met 0,100 M
natronloog getitreerd tot aan het equivalentiepunt. Hiervoor is
nodig 11,35 mL 0,100 M natronloog
Bereken:
a) hoeveel gram azijn in 1,0 L van de oplossing
aanwezig was.
b) De molariteit van de azijnzuur-oplossing
mlavd@BCEC
69
Stap 1+2:
Zuur
Zuur base titratie
Azijn
base
CH3COOH OHH2O
H2O
Stap 3: CH3COOH + OH-  CH3COO- + H2O
Stap 4: tot aan equivalentiepunt is 11,35 mL
0,100 M natronloog gebruikt.
11,35*10-3 * 0,100 = 1,135*10-4 mol OHmlavd@BCEC
70
Zuur base titratie
Azijn
Stap 5: 1,135*10-4 mol OH 1,135*10-4 mol CH3COOH
Stap 6: 100 mL  verdund tot 250 mL  2,5*
1,135*10-4 mol = 0,00681 g CH3COOH/25 mL
0,2724 g CH3COOH/L (2,5* verdund)
 a) 6,81*10-2 g CH3COOH/L
b) 1,13*10-2 M CH3COOH
mlavd@BCEC
71
Zuur base titratie
Azijn
c: Bereken de pH van deze azijn-oplossing
Kz = [H3O+]2/([Hac]0 – [H3O+])
1,8*10-5 = [H3O+]2/(1,13*10-2 – [H3O+])
Y1 = 1,8*10-5
+] =

X
=
[H
O
3
Y2 = [x]2/(1,13*10-2 – x)
4,42*10-4 M
 pH = 3,55
mlavd@BCEC
72
Zuur base titratie: Azijn
d: Bereken de pH van deze oplossing in het
equivalentiepunt
Kb = [OH-]2/([Ac-]0 – [OH-])
5,56*10-10 = [OH-]2/(1,13*10-2 – [OH-])
Y1 = 5,56*10-10
-] =

X
=
[OH
Y2 = [x]2/(1,13*10-2 – x)
2,51*10-6 M
 pOH = 5,6  pH = 14 - 5,6 = 8,4
mlavd@BCEC
73
Zuur base titratie
Ammoniak
In een ammoniak-oplossing die door fabrikant X op de markt wordt
gebracht moet ca 5% NH3 aanwezig zijn. Een consumentenbond
vraagt ons lab dat te controleren. Er wordt een monster van 25,00
mL genomen en met demiwater aangevuld tot 100,00 mL. Van dit
monster wordt 10 mL genomen en getitreerd met 0,100 M HCl. De
pH wordt gemeten waarvan een titratiecurve gemaakt wordt.
Tot aan het equivalentiepunt is 12,5 mL 0,100 M HCl nodig
1. Wat is het ammoniakgehalte in de oplossing van fabrikant X
2. Leg uit welke indicator geschikt is voor deze titratie
mlavd@BCEC
74
Zuur base titratie
Ammoniak
25,00 mL  100,00 mL (4* verdund)  10 mL
x mol
x mol
0,1x mol
yM
0,25Y M
0,25 Y M
Tot aan het equivalentiepunt is 12,5 mL 0,100 M HCl nodig
NH3 + H3O+  NH4+ + H2O
12,5*10-3 L * 0,100 M = 12,5*10-4 H3O+ = 12,5*10-4 mol NH3
Dit zit in 10 mL  12,5*10-2 M NH3 (4* verdund)
 Oorspronkelijk 6,00*10-1 M NH3
Indicator: zwakke base + sterk zuur  pHeq.punt < 7  methyloranje
mlavd@BCEC
75
Zuur base titratie: (COOH)2
In een oxaalzuur-oplossing die door fabrikant Y op de markt wordt
gebracht moet ca 5% oxaalzuur aanwezig zijn. Een
consumentenbond vraagt ons lab dat te controleren. Er wordt een
monster van 5,00 mL genomen en met demiwater aangevuld tot
100,00 mL. Van dit monster wordt 20 mL genomen en getitreerd
met 0,105 M NaOH. De pH wordt continu gemeten waarvan een
titratiecurve gemaakt wordt.
Tot aan het equivalentiepunt is 12,5 mL 0,105 M NaOH nodig
1. Welke indicator is geschikt voor deze titratie ?
2. Wat is [(COOH)2] in de oplossing van fabrikant Y.
3. Voldoet de oplossing aan de gestelde eis van 5 m% ?
mlavd@BCEC
76
Zuur base titratie: (COOH)2
1. Welke indicator is geschikt voor deze titratie ?
Tweewaardig zuur  2 eq. pntn mogelijk
Eq.pnt 1: (COOH)2 + OH-  HOOCCOO- + H2O
Kz (COOH)2 = 5,0*10-2 en Kz (HOOCCOO-) = 6,5*10-5
 Omslag tussen 1,5 en 4  dimethylgeel
Eq.pnt 2: HOOCCOO- + OH-  (COO-)2 + H2O
Eq.pnt ongeveer 8 - 9
 indicator FFT of BTB
mlavd@BCEC
77
Zuur base titratie: (COOH)2
(COOH)2 + 2 OH-  (COO-)2 + 2 H2O
Monster  100,00 mL  20 mL
5,00 mL
x mol
x mol
x/5 mol
Y mol/L
Y/20 mol/L Y/20 mol/L
12,5*10-3 * 0,105 = 1,31*10-3 mol NaOH = 2,62*10-3 mol (COOH)2
2,62*10-3 mol (COOH)2 in 20 mL  0,13125 M (20x verdund)
0,13125 M (20x verdund)  onverdund = 2,6 M (COOH)2
2,6 M (COOH)2 = 236,25 g (COOH)2/L = 2,36*102 % >> 5%
 voldoet niet
mlavd@BCEC
78
Zuur base titratie: CH3COOH
Bepalen equivalentiepunt:
Officieel moet je 2 raaklijnen
tekenen op de plek waar de
verandering van richtingscoëfficiënt het grootst is.
Vervolgens een loodlijn
trekken en op de plek waar
de titratiecurve de loodlijn in
2 exact gelijke delen verdeelt
vind je dan het gezochte
equivalentiepunt.
mlavd@BCEC
79
Zuur base titratie: CH3COOH
Bepalen equivalentiepunt:
In de praktijk neem je het
punt halverwege het steile
gedeelte van de titratiecurve
en kijk je bij hoeveel mL dit
in de curve is.
mlavd@BCEC
80
Zuur base titratie: (COOH)2
Uit de curve blijkt
dat de pH van het
eq.pnt ca. 7-8 zal
zijn  geschikt
zijn: fenolftaleïne of
methylblauw.
mlavd@BCEC
81
Zuur base titratie: CH3COOH
Titratie gegevens:
Er is uit een literfles een monster
genomen van 25,00 mL en dit is
in een 250 mL maatkolf
gepipetteerd en aangevuld tot
250,00 mL met demiwater.
Vervolgens is hieruit 10 mL
gepipetteerd in een erlenmeyer
en is getitreerd met 0,05 M
natronloog. De verkregen
titratiecurve is hiernaast
afgebeeld.
mlavd@BCEC
82
Zuur base titratie: CH3COOH
Bepaal: 1) Hoeveel g/L is opgelost
2) [CH3COOH]
25,00 mL monster  250 mL maatkolf  10 mL getitreerd met 0,05 M OHx mol monster  x mol maatkolf  0,04 x mol getitreerd met 0,05 M OHY M monster  0,1Y mol maatkolf  0,10Y M getitreerd met 0,05 M OH-
1) Hoeveel g/L is opgelost
x mol monster  x mol maatkolf  0,04 x mol getitreerd met 0,05 M OHtitratie: 30*10-3 L * 0,05 M = 1,5*10-3 mol OH- = 1,5*10-3 mol CH3COOH
In monster zat: 25*1,5*10-3 = 3,75*10-2 mol CH3COOH = 2,25 g CH3COOH
In 1 L zat: 2,25 g/0,025 L= 90 g CH3COOH/L
mlavd@BCEC
83
Zuur base titratie: CH3COOH
25,00 mL monster  250 mL maatkolf  10 mL getitreerd met 0,05 M OHx mol monster  x mol maatkolf  0,04 mol getitreerd met 0,05 M OHY M monster  0,1Y mol maatkolf  0,10Y M getitreerd met 0,05 M OH-
2) [CH3COOH]
Y M monster  0,1Y mol maatkolf  0,10Y M getitreerd met 0,05 M OH1,5*10-3 mol CH3COOH in 10 mL  0,15 M CH3COOH (verdund)
 0,15 M *10 = 1,5 M CH3COOH (onverdund in monster)
 0,15 M *10 = 1,5 M CH3COOH (onverdund in monster)
mlavd@BCEC
84
Zuur base titratie: H3PO4
1. Welke indicator (en) is
(zijn) geschikt voor deze
titratie
pH eq.pnt 1 = 3,5
 dimethylgeel
pH eq.pnt 2 = 8
fenolftaleïen
pH eq.pnt 3 = 11,6
Deze is slecht te zien  valt af
mlavd@BCEC
85
Zuur base titratie: H3PO4
2. Wat is het [H3PO4] in de oplossing van fabrikant X als
voor de titratie gebruik is gemaakt van 25,00 mL monster.
eq.pnt 1
OH- : H3PO4 = 1: 1
0,08 M OH-
mlavd@BCEC
eq.pnt 1 = 25,5 mL*0,08 M
 0,002 mol OH- =
0,002 mol H3PO4/25mL
 0,082 M H3PO4
86
Zuur base titratie: H3PO4
2. Wat is het [H3PO4] in de oplossing van fabrikant X als
voor de titratie gebruik is gemaakt van 25,00 mL monster.
Controle via eq.pnt 2:
 OH- : H3PO4 = 2 : 1
0,08 M OH-
mlavd@BCEC
eq.pnt 2 = 51,0 mL*0,08 M
 0,004 mol OH- =
0,002 mol H2PO4-/25mL
 0,082 M H3PO4
87
Zuur base titratie: H3PO4
3. Bepaal uit de titratiecurve
de Kz van: H3PO4, H2PO4en HPO42½ eq.pnt 1: [H3PO4] : [H2PO4-] = 1 : 1
én altijd de formule:
Kz 1 = [H3O+]*[H2 PO4-] /[H3PO4]
 Kz 1 = [H3O+] pKz 1 = pH
½ eq.pnt 2: [H2PO4-] : [HPO42-] = 1 : 1
én altijd de formule:
Kz 2 = [H3O+]*[H2 PO42-] /[H2PO4 -]
 Kz 2 = [H3O+] pKz 2 = pH
mlavd@BCEC
88
Zuur base titratie: H3PO4
4. Bepaal de Kz van H3PO4 en
H2PO4½ eq.pnt 3 geldt:
[HPO42 -] : [PO43-] = 1 : 1
én altijd de formule:
Kz 3= [H3O+]*[H2 PO4-] /[H3PO4]
 Kz 3 = [H3O+] pKz 3 = pH
mlavd@BCEC
89
Zuur base titratie: H3PO4
pKz 1 = pH = 1,5
 Kz H3PO4 = 3,16*10-2
pKz 2 = pH = 5
 Kz H2PO4- = 10-5
pKz 3 = pH = 10,2
 Kz HPO42- = 6,31*10-11
mlavd@BCEC
90
Zuur base titratie: kaliloog
1. Welke indicator (en) is
(zijn) geschikt voor deze
titratie
Sterk zuur met sterke base
Eq.pnt = 7,0
fenolftaleïen
0,08 M H3O+
mlavd@BCEC
91
Zuur base titratie: kaliloog
2. Bereken hoeveel g/L KOH
De oplossing van fabrikant X
bevat als 25 mL monster
gebruikt is.
Eq.pnt = 25,5 mL 0,08 M
25,5*10-3 L*0,08 M =
2,04*10-5 mol H3O+ =
2,04*10-5 mol OH0,08 M H3O+
mlavd@BCEC
2,04*10-5 mol OH- in 25 mL
 8,16*10-2 M OH92
Zuur base titratie: Na2CO3
1. Hoeveel g/L Na2CO3 is
aanwezig in de
oplossing van fabrikant X
CO3 2 - + H3O+  HCO3- + H2O
Eq.pnt 1 = 24,0 mL 0,08 M
24,0*10-3 L*0,05 M =
1,20*10-3 mol H3O+
 1,20*10-3 mol CO32-/25,0 mL
0,05 M H3
O+
4,8*10-2 mol Na2CO3/L
5,09 g Na2CO3/L
mlavd@BCEC
93
Zuur base titratie: Na2CO3
2. Bepaal uit de titratiecurve
de Kb van: HCO3- en
CO32½ eq.pnt 1:
Kb 1 = [OH-] pKb 1 = pOH = 14-pH
14 – 8,2 = pOH = pKb 1 = 5,8
Kb 1 = [OH-] = 10-5,8 = 1,58*10-6
0,05 M H3O+
mlavd@BCEC
94
Zuur base titratie: Na2CO3
½ eq.pnt 2:
Kb 2 = [OH-] pKb 2 = pOH = 14-pH
14 – 4,5 = pOH = pKb 2 = 9,5
Kb 2 = [OH-] = 10-9,5 = 3,16*10-10
0,05 M H3O+
mlavd@BCEC
95
Zuur base titratie: Na2CO3
3. Leid uit je berekeningen de Kz van H2CO3 en HCO3- af
Kb HCO3- x Kz H2CO3 = Kb CO32- x Kz HCO3- = 10-14
3,16*10-10 x Kz H2CO3 = 10-14
 Kz H2CO3 = 10-14 /3,16*10-10 = 3,16*10-5
 Kz H2CO3 = 3,16*10-5
Kb CO32- x Kz HCO3- = 10-14
 Kz HCO3- = 10-14 /1,58*10-6 = 6,33*10-9
 Kz HCO3- = 6,33*10-9
mlavd@BCEC
96