H7.5 les 9 pH zwakke zuren en basen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

H7.5 pH zwakke zuren en basen

leerdoel

aan het eind van deze les:

kun je met behulp van de evenwichtsvoorwaarde en een BOE-schema de pH berekenen van oplossingen van zwakke zuren en zwakke basen

       Zo reken je aan een             Zo reken je aan een

       zure oplossing                      basische oplossing

Binas tabel 37-I :   formules pH en pOH

Binas tabel 50A:   pH + pOH = pKw

• H2O + H2O <=> H3O+ + OH- 
• Kw = [H3O+][OH-] = 10 -14 (T= 298 K, zie Binas 50A)
• dus [H3O+]=[OH-]=10-7 M
• dus pH = 7 en pOH = 7
• hiermee kun je pH en pOH in elkaar omrekenen, want dan geldt: pH + pOH = 14 

Het waterevenwicht

Significantie

• Bij logaritmische berekeningen (pH rekenen) gaat significantie net iets anders.
  
• Bij het getal van de pH is alléén het aantal decimalen significant
  

Voorbeeld 1

Bereken pH bij [H3O+] = 5,2*10-4 M 

Antwoord:

[H3O+] = 5,2*10-4 mol/L

pH = -log[H3O+] 

        = -log (5,2*10-4) = 3,28

significantie:

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

Voorbeeld 1

Bereken pH bij [H3O+] = 5,2*10-4 M 

Antwoord:

[H3O+] = 5,2*10-4 mol/L

pH = -log[H3O+] 

        = -log (5,2*10-4) = 3,28

significantie:

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

Voorbeeld 2

Bereken [OH-] bij pH = 9,74

Antwoord:

stap 1: pH + pOH = 14,00 

              pOH = 14,00 - 9,74 = 4,26

 stap 2: [OH-]=10-pOH 

                [OH-] = 10-4,26 = 5,5.10-5 M

significantie:

pH in 2 decimalen dus [OH-] in 2 significante cijfers

De pH van maagzuur is 1,90. 

Bereken [H3O+]. 

Bereken de pH bij [OH-] = 0,052 mol/L

Even oefenen... 

Geef je antwoord in de juiste significantie

uitwerking oefening 1

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

Antwoord:

• [H3O+] = 10-pH = 10-1,90 = 1,3*10-2 M
  
• controleer: pH heeft 2 decimalen, dus [H3O⁺] geven in 2 sig. cijfers en heb je de eenheid genoteerd?
  

uitwerking oefening 2

Bereken de pH bij [OH^-] = 0,052 mol/L

• stap 1: pOH berekenen: pOH= -log [OH^-] -> pOH = -log(0,052)= 1,28
• stap 2: pH berekenen: pH + pOH = 14,00 -> pH = 14,00 - 1,28 = 12,72
• stap 3: controleer: significantie (2 sign. cijfers = 2 decimalen in pH) én pH (OH-, dus basische oplossing, dus pH > 7)

pH berekening sterk zuur    pH berekening zwak zuur

aflopende reactie: beginconcentratie zuur omgezet in H3O+

pH berekening sterk zuur   pH berekening zwak zuur

aflopende reactie: beginconcentratie zuur omgezet in H3O+

evenwicht:

pH berekening sterk zuur   pH berekening zwak zuur

aflopende reactie: beginconcentratie zuur omgezet in H3O+

evenwicht:

Bereken de pH van 1,05 M zwavelzuuroplossing

pH berekening sterk zuur   pH berekening zwak zuur

aflopende reactie: beginconcentratie zuur omgezet in H3O+

evenwicht:

- 0,322

                                                   pH berekening zwak zuur

evenwicht:

[..]-t diagram:

Zo bereken je hoeveel H3O+ aanwezig is als het evenwicht zich heeft ingesteld:

Bereken de pH van 1,05 M HF-oplossing

pH berekening sterk zuur   pH berekening zwak zuur

aflopende reactie: beginconcentratie zuur omgezet in H3O+

evenwicht:

- 0,322

Even oefenen: pH bij zwakke base

Bereken de pH van een oplossing van 0,12 M natriumcarbonaat

1. Geef de oplosvergelijking van het zout

2. Geef de evenwichtsvergelijking van de zwakke base in water

3. Maak een BOE-schema onder deze evenwichtsvergelijking

4. Geef de evenwichtsvoorwaarde en zoek de waarde van Kb op in Binas tabel 49

5. Bereken [OH-] en vervolgens pH (let op!!)

uitwerking

1. Na2CO3(s) --> 2 Na+ (aq) + CO32-(aq)

2.                       CO32-(aq) + H2O <=> HCO3-(aq) + OH-(aq)

3. begin          0,12 M                                   0                       0

omzetting       -x                                     + x                      + x

evenwicht     0,12-x                                   x                          x                     

4. Kb = [HCO3-][OH-] / [CO32-] = 2,1*10-4

5. c/Kb >100, dus x = [OH-] = wortel uit (0,12 * 2,1*10-4) = 0,00501 M

pOH = -log(0,00501) = 2,299

pH = 14,00 - 2,30 = 11,70 (2 decimalen, want concentratie gegeven in 2 significante cijfers)

eigen werk

bestudeer voorbeeldopgave 15 + 16 en blz 51+52

oefen opgave 48 van H7

kijk je werk na en controleer of je het leerdoel hebt bereikt