In deze presentatie zijn enkele oefeningen uitgewerkt over pH-berekeningen 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.
Oefeningen op pH-berekeningen van Polyzuren en polybasen
1. 3.2.5 Polyzuren en polybasen: pH-berekeningen van zwak zuur, zwakke base en buffers
Bereken de pH van volgende mengsels
1. 200 ml H2CO3 0,0800 M
Merk op! Dit is een polyprotisch zuur dat wordt gekenmerkt door twee zuurconstanten.
<<
We verwaarlozen de tweede dissociatie t.o.v. de eerste. Kz2 << Kz1
Voor reactie 0,0800 M
Tijdens reactie –x +x +x
Na reactie 0,0800 – x x x Stel x = [H3O+] = [HCO3–]
x verwaarlozen t.o.v. 0,0800
Het feit dat we hier 200 ml hebben, doet hier niets ter zake. De concentratie is namelijk 0,0800 M.
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
2. 3.2.5 Polyzuren en polybasen: pH-berekeningen van zwak zuur, zwakke base en buffers
Bereken de pH van volgende mengsels
4. 100 ml Na2CO3 0,100 M = 10,0 mmol = zwakke base (zb)
Reactie
100 ml HCl 0,200 M = 20,0 mmol = sterk zuur (sz)
Vtot = 200 ml
sz zb
Reactie a
Voor reactie 20,0 mmol 10,0 mmol
Tijdens reactie -10,0 mmol -10,0 mmol +10,0 mmol
Na reactie 10,0 mmol / 10,0 mmol
Reactie b sz zb
Voor reactie 10,0 mmol 10,0 mmol
Tijdens reactie -10,0 mmol - 10,0 mmol +10,0 mmol
Na reactie / / 10,0 mmol
0,0500 M
Merk op! Kz1 >> Kz2
<<
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
3. 3.2.5 Polyzuren en polybasen: pH-berekeningen van zwak zuur, zwakke base en buffers
Bereken de pH van volgende mengsels
4. 100 ml Na2CO3 0,100 M = 10,0 mmol = zwakke base (zb)
Reactie
100 ml HCl 0,200 M = 20,0 mmol = sterk zuur (sz)
Vtot = 200 ml
Voor reactie 0,0500 M
Tijdens reactie –x +x +x
Na reactie 0,0500 – x x x Stel x = [H3O+] = [HCO3–]
x verwaarlozen t.o.v. 0,0500
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
4. 3.2.5 Polyzuren en polybasen: pH-berekeningen van zwak zuur, zwakke base en buffers
Bereken de pH van volgende mengsels
5. 250 ml Na2CO3 0,200 M = 50,0 mmol = zwakke base (zb)
Buffer!
150 ml NaHCO3 0,300 M = 45,0 mmol = zwak zuur (zz)
Vtot = 400 ml
Volledige dissociatie
Voor 50,0 mmol 45,0 mmol
Tijdens -50,0 mmol +50,0 mmol -45,0 mmol +45,0 mmol
Na / 50,0 mmol / 45,0 mmol
0,125 M 0,1125 M
Evenwichtsreactie
Voor reactie 0,1125 M 0,125 M
Tijdens reactie –x +x +x
Na reactie 0,1125 – x 0,125+ x x Stel x = [H3O+]
Met verwaarlozen
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
5. Intermezzo: De fracties van koolzuur in functie van de pH
1,0
0,8
0,6
α
0,4
0,2
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14
pH
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
6. 3.2.5 Polyzuren en polybasen: pH-berekeningen van zwak zuur, zwakke base en buffers
Bereken de pH van volgende mengsels
5. 250 ml Na2CO3 0,200 M = 50,0 mmol = zwakke base (zb)
Buffer!
150 ml NaHCO3 0,300 M = 45,0 mmol = zwak zuur (zz)
Vtot = 400 ml
Volledige dissociatie
Voor 50,0 mmol 45,0 mmol
Tijdens -50,0 mmol +50,0 mmol -45,0 mmol +45,0 mmol
Na / 50,0 mmol / 45,0 mmol
0,125 M 0,1125 M
Merk dus op dat we te maken hebben met een buffer in basisch midden!
Evenwichtsreactie
Voor reactie 0,125 M 0,1125 M
Tijdens reactie –x +x +x
Na reactie 0,125 – x 0,1125+ x x Stel x = [OH-]
Met verwaarlozen
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
7. 3.2.5 Polyzuren en polybasen: pH-berekeningen van zwak zuur, zwakke base en buffers
Bereken de pH van volgende mengsels
14. 20 ml H3PO4 0,100 M = 2,00 mmol = zwak zuur (zz)
20 ml NaOH 0,250 M = 5,00 mmol = sterke base (sb)
Vtot = 40 ml
zz sb
Reactie a
Voor reactie 2 mmol 5 mmol
Tijdens reactie -2 mmol -2 mmol +2 mmol
Na reactie / 3 mmol 2 mmol
zz sb
Reactie b
Voor reactie 2 mmol 3 mmol
Tijdens reactie -2 mmol -2 mmol +2 mmol
Na reactie / 1 mmol 2 mmol
zz sb
Reactie b
Voor reactie 2 mmol 1 mmol
Tijdens reactie -1 mmol -1 mmol +1 mmol
Na reactie 1 mmol / 1 mmol
0,025 M 0,025 M
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
8. Intermezzo: De fracties van fosforzuur in functie van de pH
1,0
0,8
0,6
α
0,4
0,2
0,0
0 2 4 6 8 10 12 14
pH
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
9. 3.2.5 Polyzuren en polybasen: pH-berekeningen van zwak zuur, zwakke base en buffers
Bereken de pH van volgende mengsels
14. 20 ml H3PO4 0,100 M = 2,00 mmol = zwak zuur (zz)
20 ml NaOH 0,250 M = 5,00 mmol = sterke base (sb)
Vtot = 40 ml
Merk op! We hebben heel wat OH- -ionen in de oplossing. Je moet dus uitgaan van het basisch karakter van
PO43-!!!
Evenwichtsreactie (opgepast!!!)
Voor reactie 0,025 M 0,025 M
Tijdens reactie –x +x +x
Na reactie 0,025 – x 0,025+ x x Stel x = [OH-]
We mogen x niet verwaarlozen!!!
Kwadratische vergelijking
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier
10. 3.2.5 Polyzuren en polybasen: pH-berekeningen van zwak zuur, zwakke base en buffers
Bereken de pH van volgende mengsels
14. 20 ml H3PO4 0,100 M = 2,00 mmol = zwak zuur (zz)
20 ml NaOH 0,250 M = 5,00 mmol = sterke base (sb)
Vtot = 40 ml
Merk op! We hebben heel wat OH- -ionen in de oplossing. Je moet dus uitgaan van het basisch karakter van
PO43-!!!
Evenwichtsreactie (opgepast!!!)
Voor reactie 0,025 M 0,025 M
Tijdens reactie –x +x +x
Na reactie 0,025 – x 0,025+ x x Stel x = [OH-]
We mogen x niet verwaarlozen!!!
Kwadratische vergelijking
Analytische Chemie 1 BLT – 1 Chemie Tom Mortier