7.5 pH berekenen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4,5

7.5 pH berekenen

Deze les

• Uitleg rekenen met pH
• Maken 45AB, 47, 52
• Uitleg rekenen met pOH
• Maken 45CD, 46, 50, 51
• Uitleg titratie
• Maken 53 + 54

Leerdoelen

• Je leert om de pH te berekenen met [H₃O⁺]/[OH^-], en andersom;
  
• Je leert hoe een zuurbase titratie werkt;
• Je leert om berekeningen uit te voeren met gegevens uit een titratie-experiment.

pH rekenen bij zuren

• De pH van een zure oplossing is afhankelijk van de concentratie H₃O⁺ ionen, [H₃O⁺].
• Logaritmische schaal
• Formules in Binas 38A 

pH = -log[H₃O⁺]

[H₃O⁺]=10^-pH

Significantie

• Bij logaritmische berekeningen (pH rekenen) gaat significantie net iets anders.
  

• Aantal significante cijfers bij pH is het aantal decimalen.
  

Voorbeeld 1

Een monster regenwater bevat 5,2*10-4 mol H₃O+ per liter. Bereken de pH.

Antwoord:

[H₃O+] = 5,2*10-4 mol/L

pH = -log[H₃O+] = -log (5,2*10-4) = 3,28

([H₃O+] in 2 sig. cijfers, dus pH met 2 decimalen)

Voorbeeld 2

De pH van maagzuur is 1,90. Bereken [H₃O+].

Antwoord:

[H₃O+] = 10-pH = 10-1,90 = 1,3*10-2 M

(pH heeft 2 decimalen, dus [H₃O+] geven in 2 sig. cijfers)

Aan de slag

Maken vragen 45AB, 47, 52

pH rekenen bij basen

• De pH van een basische oplossing is afhankelijk van de concentratie OH- ionen, [OH^-].
• We gebruiken hierbij de pOH als tussenstap. 
• pH + pOH = 14,00 (leer deze formule uit je hoofd!)
• Formules in Binas 38A:

pOH = -log[OH^-]

[OH^-]=10^-pOH

Voorbeeld 3

De pH van ammonia is 11,5. Bereken [OH-].

Antwoord:

pH + pOH = 14,00

pOH = 14,00 - pH = 14,00 - 11,5 = 2,5

[OH-]=10-pOH = 10-2,5 = 3*10-3 M

(pH heeft 1 decimaal, dus [OH-] geven in 1 sig. cijfer)

Aan de slag

Maken vragen 45CD, 46, 50, 51

Titratie

• Kwantitatieve analysemethode.
• Veel toegepast bij zuurbase reacties.


• Erlenmeyer met oplossing met onbekende concentratie.

• Buret met oplossing met bekende concentratie.
• Bij volledige reactie is er kleuromslag door indicator.
• Met berekening wordt onbekende concentratie bepaald.

https:

Omslagpunt

• Op school meestal bepaald door kleuromslag van indicator.
• In bedrijven meestal met pH-meter (nauwkeuriger).
• In titratiecurve is het omslagpunt nauwkeurig af te lezen.

Titratie berekeningen

• Noteer de reactievergelijking.
  
• Meestal volg je deze stappen in de berekening:

1. Bereken aantal mol toegevoegde stof (liter * molariteit)
   
2. Bereken aantal mol gereageerde stof (molverhouding)
   
3. Soms verdunning berekenen (hoeveel mol in onverdund monster?)
   
4. Bereken massa gereageerde stof
   

Voorbeeld 4

De onbekende hoeveelheid oxaalzuur wordt opgelost in 100,0 mL demiwater. Hiervan wordt 25,00 mL gepipetteerd in een erlenmeyer en wordt getitreerd met 0,012 M natronloog. Tot kleuromslag is 12,35 mL natronloog toegevoegd. Bereken het aantal mg oxaalzuur wat is opgelost. De reactie die optreedt tijdens titreren: H₂C₂O₄ + 2 OH^- -> C₂O₄^2- + 2 H₂O

Antwoord

1. 0,01235 L * 0,012 mol/L = 1,48*10^-4 mol NaOH = 1,48*10^-4 mol OH^- toegevoegd.
   
2. Molverhouding 1:2, dus 1,48*10^-4 / 2 = 7,41*10^-5 mol H₂C₂O₄ (oxaalzuur) gereageerd.
   
3. Dit zat in 25,00 mL. In oorspronkelijke 100,0 mL zat *4 = 2,96*10^-4 mol oxaalzuur.
4. 2,96*10^-4 mol * 90,036 g/mol = 0,027 g oxaalzuur = 27 mg.

Aan de slag

Maken vragen 53 + 54