zuur base

Berekeningen aan zuren en
basen
• Zuur Deeltje dat H+ aan water afstaat
– HCl + H2O  H3O+ + Cl-
• Base Deeltje dat H+ opneemt van water
– NH3 + H2O  NH4+ + OHGeconjugeerd zuur/ base-paar
• Noteren van oplossingen:
– Sterk zuur: H3O+ + 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:
Na2O + H2O  2 Na+ + 2 OHLet op!
Een slecht oplosbaar Metaaloxide
reageert niet.
Zouten met zwakke base
• NaF  Na+ + FF- + H2O <-> HF + OHOok hier geldt dat een slecht oplosbaar
zout niet reageert.
Meerwaardige basen
• PO43- + H2O <-> HPO42- + OHEvenwicht ligt sterk naar links, er
ontstaat een veel zwakkere base.
Moleculaire stoffen als base
• NH3 + H2O <-> NH4+ + OH• Aminen (hexaan-1,6-diamine)
Basische oplossingen:
• Ammonia: NH3 (aq)
• Natronloog, kaliloog, barietwater en
kalkwater
pH- berekeningen
• pH = -log [H3O+] [H3O+] = 10-pH
• pOH = -log [OH-] [OH-] = 10-pOH
• pH + pOH = 14,00
• Significantie:
Aantal sign. cijfers in conc. geeft aantal
decimalen:
[H3O+] =1,0E-2
pH=2,00
pH berekening Sterk
• Sterk zuur:
0,10 M HNO3 pH = -log [H3O+] = 1,00
– 100% gesplitst, HNO3 geeft 1 H+
• Sterke base:
0,20 gram calciumoxide in 0,500 liter water bij
kamertemperatuur, bereken pH.
• CaO(s) + H2O(l)  Ca2+(aq) + 2OH-(aq)
0,00357 mol

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
•
B
∆
E
HZ (aq) + H2O  Z- (aq) + H3O+ (aq)
0,10
0
0
-x
+x
+x
0,10-x
x
x
• Kz =[Z- ] . [H3O+]
[HZ]
• Kz=
x2
(0,10 – x)
 x2 + Kzx – 0,10Kz= 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 NaNO2-oplossing berekenen
NO2- zwakke base, dus met baseconstante berekenen.
• NO2-(aq) + H2O(l)  HNO2 (aq)+ OH-(aq)
• B 0,10
• ∆ -x
• E 0,10-x
0
+x
x
• Kb = [HNO2 ] . [OH-] = 1,8.10-11
[NO2-]
• x = [OH-] ?
x=1,34 x 10-6 pOH= 5,87 dus
pH= 14,00 – 5,87= 8,13
0
+x
x
Extra pH
• Bereken de pH van een oplossing van
1. 1,0 · 10-1 M azijnzuur
2. 1,0 · 10-2 M HCN
Antwoorden extra pH
1
•
•
•
•
2
CH3COOH(aq) + H2O ↔ CH3COO-(aq) + H3O+(aq) Kz = 1,8 * 10-5
0,10 mol
0
0
-X
+X
+X
0,10-X
X
X
Kz= [CH3COO-(aq)] * [H3O+(aq)]/ [CH3COOH(aq)] = X2/(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
• NH3(aq), H2O, CH3COOH(aq)
zuur
base
H2O
H2O
CH3COOH
NH3
• Zwak zuur met zwakke base
dus evenwicht!
CH3COOH (aq) + NH3 (aq)  CH3COO- (aq) + NH4+ (aq)
Vergelijkingen oefenen
• Geef de vergelijking tussen
– Overmaat HCl opl en Na3PO4 (s)
– NH3 opl en HF opl
– HIO3 opl en NaOH (s)
• Geef de vergelijking tussen
– 3H3O+ + Na3PO4(s)  NaH3PO4 + 3Na+(aq) + 3H2O
– NH3(aq) + HF (aq)  F-(aq) + NH4+(aq)
– HlO3+ NaOH (s) Na+(aq) + IO3-(aq) + H2O
Koolzuur evenwicht
• Koolstofdioxide lost slecht op in water
– CO2(g) + H2O(l)  H2CO3 (aq)
(1)
• Koolzuur is zwak zuur
– H2CO3(aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + HCO3- (aq)
– HCO3- (aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + CO32- (aq)
(2)
(3)
• Stel;
– We voegen OH- opl toe
•
•
•
•
In (3) neemt H3O+(aq) af. Dus evenwicht naar recht.
Minder HCO3- (aq) in (2) betekent ook ev in (2) naar rechts.
Dus minder H2CO3 in (1) dus ev naar rechts.
Conclusie: pH omhoog  minder [CO2(g)]
– We voegen H3O+ opl toe;
• Conclusie: pH omlaag  [CO2(aq)] stijgt
Koolzuur evenwicht
Koolzuur evenwicht
• Exp 16.2
• Maken opgave tot en met 19