7.5 Kz+Kb en buffers deel 1

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

H7.5: rekenen met Kz en Kb,  Amfolyten en buffers 

Deel 1

H7.5 Kz/Kb en Buffers

Leerdoelen:

• rekenen met K_{z en Kb}
  
• wat is een amfolyt?
  
• is een oplossing van amfolyten zuur of basisch?

H7.5 rekenen met Kz/Kb 

Zwak zuur oplossen in water = evenwicht ==> < 100% van de H+ afgestaan ==> hoeveel H₃O⁺???

Hoe bereken je dan de pH van bv 0,10 M H3PO4?

1) noteer evenwichtsreactie van oplossen: H3PO4 + H2O <-> H2PO4-+ H3O+

2) noteer formule + waarde (Binas) van K = [na]/[voor] = .....................................

H7.5 rekenen met Kz/Kb 

Zwak zuur oplossen in water = evenwicht ==> < 100% van de H+ afgestaan ==> hoeveel H₃O⁺???

Hoe bereken je dan de pH van bv 0,10 M H3PO4?

1) noteer evenwichtsreactie van oplossen: H3PO4 + H2O <-> H2PO4-+ H3O+

2) noteer formule + waarde (Binas) van K = [na]/[voor] = [H₃O⁺]*[H₂PO₄^-]/[H₃PO₄]

H7.5 rekenen met Kz/Kb 

Zwak zuur oplossen in water = evenwicht ==> < 100% van de H+ afgestaan ==> hoeveel H₃O⁺???

Hoe bereken je dan de pH van bv 0,10 M H3PO4?

1) noteer evenwichtsreactie van oplossen: H3PO4 + H2O <-> H2PO4-+ H3O+

2) noteer formule + waarde (Binas) van K  : K = [H₂PO₄^-]*[H₃O⁺]/[H₃PO₄] = 6,9*10^-3
3) vul de bekende gegevens in en stel de onbekende x ==> K = 6,9*10^-3 = ..................................

H7.5 rekenen met Kz en Kb 

Zwak zuur oplossen in water = evenwicht ==> < 100% van de H+ afgestaan ==> hoeveel H₃O⁺???

Hoe bereken je dan de pH van bv 0,10 M H3PO4?

1) noteer evenwichtsreactie van oplossen: H3PO4 + H2O <-> H2PO4-+ H3O+

2) noteer formule + waarde (Binas) van K  : K = [H₂PO₄^-]*[H₃O⁺]/[H₃PO₄] = 6,9*10^-3
3) vul de bekende gegevens in en stel de onbekende x ==> K = 6,9*10^-3 = (x*x)/0,10

4) reken x uit: 6,9*10^-4 = x² ==> x = 2,63*10^-2 = [H₃O⁺]

5) bereken gevraagde ==> pH = 1,58

6) decimalen pH = significantie gegevens

H7.5 rekenen met Kz en Kb 

Zwakke base oplossen in water = evenwicht ==> < 100% van de H+ opgenomen ==> <100%OH^-.

Hoe bereken je dan de pH van bv 0,10 M onbekende base met K_b = 6,9*10^-3?

1) noteer evenwichtsreactie van oplossen: B + H2O <-> HB++ OH-

2) noteer formule + waarde (Binas) van K  : K = [OH^-]*[HB⁺]/[B] = 6,9*10^-3
3) vul de bekende gegevens in en stel de onbekende x ==> K = 6,9*10^-3 = (x*x)/0,10

4) reken x uit: 6,9*10^-4 = x² ==> x = 2,63*10^-2 = [OH^-]

5) bereken gevraagde ==> pOH = 1,58 ==> pH = 14 - 1,58 = 12,42

6) decimalen pH = significantie gegevens

H7.5 rekenen met Kz en Kb 

Zwak zuur oplossen in water = evenwicht ==> < 100% van de H+ afgestaan.

Hoe bereken je hoeveel % van bv 0,10 M H3PO4 omgezet in H₃O⁺ is?

1) noteer evenwichtsreactie van oplossen: H3PO4 + H2O <-> H2PO4-+ H3O+

2) noteer formule + waarde (Binas) van K  : K = [H₂PO₄^-]*[H₃O⁺]/[H₃PO₄] = 6,9*10^-3
3) vul de bekende gegevens in en stel de onbekende x ==> K = 6,9*10^-3 = (x*x)/0,10

4) reken x uit: 6,9*10^-4 = x² ==> x = 2,63*10^-2 = [H₃O⁺]

5) bereken gevraagde ==> er was 0,10 M zuur en dat levert 0,0263 M H₃O⁺

 ==> 0,0263/0,10 *100% =  26%

Bereken de pH van 0,10M ethaanzuur-oplossing

Bereken hoeveel procent van 0,1M ethaanzuur is omgezet in H3O^+

Bereken de pH van 0,20M ammoniak-oplossing

Bereken hoeveel % van de 0,20M ammoniak is omgezet in OH^-

H7.5 rekenen met Kz/Kb 

Berekenen hoeveel  gram (zwak) ethaanzuur opgelost is in 5,0 L water als pH = 3,0

CH₃COOH + H₂O <-> CH₃COO^- + H₃O⁺

K = [H₃O⁺]*[Z^-]/[HZ] = 1,8*10^-5

vul bekende in ==> 10^-3*[Z^-]/HZ] = 1,8*10^-5

Als pH = 3 dan is ook [CH₃COO^-] = 10^-3M ==>  10^-3*10^-3/[HZ] = 1,8*10^-5 

Je kan nu dus [HZ] uitrekenen ==> [HZ] = 10^-6/1,8*10^-5 = [CH₃COOH] =  5,56*10^-2M

==> 5*5,56*10^-2M = 0,278 mol ==>  0,278* 60,05196 g/mol = 16,69 g 

LET OP: 1 decimaal in pH = 1 significant in antwoord ==> 2*10¹ g

amfolyten

Een amfolyt is een deeltje dat zowel H+ kan opnemen, als afstaan

Een amfolyt kan dus reageren als zuur én als base

Deze deeltjes staan dus ook tweemaal in tabel 49: een keer bij de zuren, een keer bij de basen.

bijvoorbeeld: HC2O4-(aq) , HCO₃^-(aq),
                                                        H₂PO₄^- (aq), HPO42- (aq)

Ontstaat er een zure of basische oplossing als je een amfolyt in water brengt?

Zoek op in Binas 49 voor

HC2O4- :

Kz =

Kb =

Zoek op in Binas 49 voor

HPO42- :

Kz =

Kb =

Ontstaat er een zure of basische oplossing als je een amfolyt in water brengt?

Zoek op in Binas 49 voor

HC2O4- :

Kz = 1,6*10^-4

Kb = 1,8*10^-13

Zoek op in Binas 49 voor

HPO42- :

Kz = 4,8*10-13

Kb = 1,6*10^-7

conclusie:

K.... >   K ...., dus in water gedraagt deze amfolyt zich als .....

Er ontstaat een ............... oplossing

conclusie:

K.... >   K ...., dus in water gedraagt deze amfolyt zich als .....

Er ontstaat een ............... oplossing

Ontstaat er een zure of basische oplossing als je een amfolyt in water brengt?

Zoek op in Binas 49 voor

HC2O4- :

Kz = 1,6*10^-4

Kb = 1,8*10^-13

Zoek op in Binas 49 voor

HPO42- :

Kz = 4,8*10-13

Kb = 1,6*10^-7

conclusie:

K_z >   K_b, dus in water gedraagt deze amfolyt zich als  zuur

Er ontstaat een zure oplossing.

pH berekening via K_z

conclusie:

K_b > K_z, dus in water gedraagt deze amfolyt zich als base

Er ontstaat een basische oplossing; pOH --> pH berekening via K_b