In deze presentatie zijn enkele oefeningen uitgewerkt over buffers zoals deze worden gegeven tijdens de oefeningenzittingen behorende bij het vak Niet Instrumentele Analytische Chemie aan het departement Gezondheidszorg en Technologie van de Katholieke Hogeschool Leuven.

1. 3.2.4 Buffers
1. Bereken de pH van 1 liter oplossing die 120 g CH3COOH en 49,0 g CH3COOK bevat.
Reacties
zb zz zb
49,0 g 120 g
Voor 0,500 mol Voor 2,00 mol 0,500 mol
Tijdens -0,500 mol +0,500 mol +0,500 mol
Na / 0,500 mol 0,500 mol
2,00 M 0,500 M
Tijdens –x +x +x
Na 2,00 – x x 0,500 + x
Stel x = [H3O+ ]
Met verwaarlozen
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

2. 3.2.4 Buffers
1. Bereken de pH van 1 liter oplossing die 120 g CH3COOH en 49,0 g CH3COOK bevat.
Merk op! Met behulp van de bufferformule (of de Henderson-Hasselbach vergelijking)
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

3. 3.2.4 Buffers
2. Bereken de pH van volgende mengsels
f) 20 ml HCl 0,200 M = 4,00 mmol = sterk zuur (sz)
20 ml HAc 0,100 M = 2,00 mmol = zwak zuur (zz) Reactie
30 ml NaAc 0,200 M = 6,00 mmol = zwakke base (zb)
Vtot = 70 ml
zb sz zz
Reactie
Voor reactie 6 mmol 4 mmol 2 mmol
Tijdens reactie -4 mmol -4 mmol +4 mmol
Na reactie 2 mmol / 6 mmol
0,0286 M 0,0857 M Buffer! Uitwerken via de evenwichtsreactie.
Evenwichtsreactie
zz zb
Voor reactie 0,0857 M 0,0286 M
Tijdens reactie –x +x +x
Na reactie 0,0857 M – x x 0,0286 M + x Stel x = [H3O+ ]
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

4. 4.2.4 Buffers
2. Bereken de pH van volgende mengsels
f) 20 ml HCl 0,200 M = 4,00 mmol = sterk zuur (sz)
20 ml HAc 0,100 M = 2,00 mmol = zwak zuur (zz) Reactie
30 ml NaAc 0,200 M = 6,00 mmol = zwakke base (zb)
Vtot = 70 ml
Met verwaarlozen
Met behulp van de bufferformule (of de Henderson-Hasselbach vergelijking)
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

5. 3.2.4 Buffers
2. Bereken de pH van volgende mengsels
h) 100 ml HBr 0,100 M = 10,0 mmol = sterk zuur (sz)
50 ml HCl 0,100 M = 5,00 mmol = zwak zuur (sz)
50 ml HAc 0,200 M = 25,00 mmol = zwakke base (sz) Reactie a + b
100 ml NaAc 0,700 M =70,0 mmol = zwakke base (zb)
Vtot = 300 ml
zb sz zz
Reactie a
Voor reactie 70 mmol 10 mmol 25 mmol
Tijdens reactie -10 mmol -10 mmol +10 mmol
Na reactie 60 mmol / 35 mmol
zb sz zz
Reactie a
Voor reactie 60 mmol 5 mmol 35 mmol
Tijdens reactie -5 mmol - 5 mmol +10 mmol
Na reactie 55 mmol / 45 mmol
0,1833 M 0,133 M Buffer! Uitwerken via de evenwichtsreactie!
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

6. 3.2.4 Buffers
2. Bereken de pH van volgende mengsels
h) 100 ml HBr 0,100 M = 10,0 mmol = sterk zuur (sz)
50 ml HCl 0,100 M = 5,00 mmol = zwak zuur (sz)
50 ml HAc 0,200 M = 25,00 mmol = zwakke base (sz) Reactie a + b
100 ml NaAc 0,700 M =70,0 mmol = zwakke base (zb)
Vtot = 300 ml
zz zb
Evenwichtsreactie
Voor reactie 0,133 M 0,1833 M
Tijdens reactie –x +x +x
Na reactie 0,133 M – x x 0,1833 M + x Stel x = [H3O+ ]
Met verwaarlozen
Met behulp van de bufferformule (of de Henderson-Hasselbach vergelijking)
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

7. 3.2.4 Buffers
4. Bereken de pH van:
a) 100 ml HAc 0,100 M
pH-berekening voor een zwak zuur
Voor reactie 0,100
Tijdens reactie –x +x +x
Na reactie 0,100 – x x x Stel x = [H3O+] = [CH3COO–]
Met verwaarlozen
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

8. 3.2.4 Buffers
4. Bereken de pH van:
b) 100 ml HAc 0,100 M = 10,0 mmol = zwak zuur (zz)
100 ml NaAc 0,100 M = 10,0 mmol = zwak base (zb)
Vtot = 200 ml
pH-berekening voor een buffer zz zb
10,0 mmol 10,0 mmol
Voor 0,0500 M 0,0500 M
Tijdens –x +x +x
Na 0,0500 – x x 0,0500 + x Stel x = [H3O+]
Met verwaarlozen
Met behulp van de bufferformule (of de Henderson-Hasselbach vergelijking)
Dus hier pH= pKz
Maximale werking van een buffer!
=0
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

9. 3.2.4 Buffers
4. Bereken de pH van:
c) 100 ml HAc 0,100 M = 10,0 mmol = zwak zuur (zz) Geen reactie!
10 ml HCl 0,100 M De pH wordt bepaald door de volledige
= 1,00 mmol = sterk zuur (sz)
dissociatie van HCl in water!
Vtot = 110 ml
sz
Reactie
Voor reactie 1 mmol
Tijdens reactie -1 mmol +1 mmol
Na reactie / 1 mmol
0,00909 M
zz zb
10,0 mmol
We verwaarlozen x tov 0,00909 M
Voor 0,0909 M 0,00909 M [H3O+] = (0,00909 M + x) M = 0,00909 M
Tijdens –x +x +x
Na 0,0909 – x 0,00909 M + x x
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

10. 3.2.4 Buffers
4. Bereken de pH van:
d) 100 ml HAc 0,100 M = 10,0 mmol = zwak zuur (zz)
Reactie
10 ml NaOH 0,100 M = 1,00 mmol = sterk base (sb)
Vtot = 110 ml
zz sb zb
Reactie
Voor reactie 10 mmol 1 mmol
Tijdens reactie -1 mmol -1 mmol +1 mmol
Na reactie 9 mmol / 1 mmol
8,18 £ 10-2 M 9,09 £ 10-3 M
Merk dus op dat er door de reactie van NaOH met CH3COOH er een geconjugeerde base (=zout) van CH 3COOH
wordt gevormd en bijgevolg een buffer wordt gevormd!
Met behulp van de bufferformule (of de Henderson-Hasselbach vergelijking)
Studenten moeten de volledige uitwerking kunnen maken!
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

11. 3.2.4 Buffers
4. Bereken de pH van:
e) 100 ml HAc 0,100 M = 10,0 mmol = zwak zuur (zz)
Oplossing b
100 ml NaAc 0,100 M = 10,0 mmol = zwak base (zb)
10 ml HCl 0,100 M = 1,00 mmol = sterk zuur (sz) Reactie
Vtot = 210 ml
zb sz zz
Reactie
Voor reactie 10 mmol 1 mmol 10 mmol
Tijdens reactie -1 mmol - 1 mmol +1 mmol
Na reactie 9 mmol / 11 mmol
0,0429 M 0,0524 M
Met behulp van de bufferformule (of de Henderson-Hasselbach vergelijking)
Studenten moeten de volledige uitwerking kunnen maken!
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

12. 3.2.4 Buffers
4. Bereken de pH van:
f) 100 ml HAc 0,100 M = 10,0 mmol = zwak zuur (zz)
Oplossing b
100 ml NaAc 0,100 M = 10,0 mmol = zwak base (zb) Reactie
10 ml NaOH 0,100 M = 1,00 mmol = sterke base (sb)
Vtot = 210 ml
zz sb zb
Reactie
Voor reactie 10 mmol 1 mmol 10 mmol
Tijdens reactie -1 mmol - 1 mmol +1 mmol
Na reactie 9 mmol / 11 mmol
0,0429 M 0,0524 M
Met behulp van de bufferformule (of de Henderson-Hasselbach vergelijking)
Studenten moeten de volledige uitwerking kunnen maken!
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier

13. 3.2.4 Buffers
4. Bereken de pH van:
Bespreek het bufferend effect van oplossing b).
We hebben de bespreking van de bufferende werking van oplossing b in gans oefening 4 aangehaald!
De pH van een goede buffer voldoet aan de volgende voorwaarden:
• pKz -1 · pH · pKz + 1
• De pH verandert weinig door toevoegen van niet te véél sterk zuur of sterke base
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier