Berekeningen aan zuren en basen Zuur Deeltje dat
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+ + OHGeconjugeerd 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 OHLet op! Een slecht oplosbaar Metaaloxide reageert niet.
Zouten met zwakke base • Na. F Na+ + FF- + H 2 O <-> HF + OHOok hier geldt dat een slecht oplosbaar zout niet reageert.
Meerwaardige basen • PO 43 - + H 2 O <-> HPO 42 - + OHEvenwicht 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
p. H- berekeningen • p. H = -log [H 3 O+] = 10 -p. H • p. OH = -log [OH-] = 10 -p. OH • p. H + p. OH = 14, 00 • Significantie: Aantal sign. cijfers in conc. geeft aantal decimalen: [H 3 O+] =1, 0 E-2 p. H=2, 00
p. H berekening Sterk • Sterk zuur: 0, 10 M HNO 3 p. H = -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 p. H. • Ca. O(s) + H 2 O(l) Ca 2+(aq) + 2 OH-(aq) 0, 00357 mol x 2 0, 00713 mol in 0, 500 L 0, 014 mol in 1, 00 L [OH-] = 0, 014 M p. OH=-log [OH-]=1, 85 p. H=12, 15
Zwak zuur/base berekening • B ∆ E HZ (aq) + H 2 O Z- (aq) + H 3 O+ (aq) 0, 10 0 0 -x +x +x 0, 10 -x x x • Kz =[Z- ]. [H 3 O+] [HZ] • Kz= x 2 (0, 10 – x) x 2 + Kzx – 0, 10 Kz= 0
Uit dit voorbeeld volgt nu: a = 4, b = 2 en c = -1 (vergeet het - teken niet!) Antwoord: x= 0, 31
Zwakke base berekening • p. H van 0, 10 M Na. NO 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 • Kb = [HNO 2 ]. [OH-] = 1, 8. 10 -11 [NO 2 -] • x = [OH-] ? x=1, 34 x 10 -6 p. OH= 5, 87 dus p. H= 14, 00 – 5, 87= 8, 13 0 +x x
Extra p. H • Bereken de p. H van een oplossing van 1. 1, 0 · 10 -1 M azijnzuur 2. 1, 0 · 10 -2 M HCN
Antwoorden extra p. H 1 • • 2 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 p. H = 2, 88 X= 2. 470 * 10 -6 p. H = 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 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 (s) – NH 3 opl en HF opl – HIO 3 opl en Na. OH (s) • Geef de vergelijking tussen – 3 H 3 O+ + Na 3 PO 4(s) Na. H 3 PO 4 + 3 Na+(aq) + 3 H 2 O – NH 3(aq) + HF (aq) F-(aq) + NH 4+(aq) – Hl. O 3+ Na. OH (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 (aq) (1) • Koolzuur is zwak zuur – H 2 CO 3(aq) + H 2 O(l) H 3 O+(aq) + HCO 3 - (aq) – HCO 3 - (aq) + H 2 O(l) H 3 O+(aq) + CO 32 - (aq) (2) (3) • Stel; – 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: p. H omhoog minder [CO 2(g)] – We voegen H 3 O+ opl toe; • Conclusie: p. H omlaag [CO 2(aq)] stijgt
Koolzuur evenwicht
Koolzuur evenwicht • Exp 16. 2 • Maken opgave tot en met 19
- Slides: 20