H8.4 De pH-berekeningen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

H8.4 De pH-berekeningen

Leerdoelen

Je kunt na afloop van deze les:

• de pH berekenen van de oplossing van een sterk zuur;
• de pH berekenen van de oplossing van een zwak zuur;
• de [H₃O⁺] berekenen bij een gegeven pH;
• bij gegeven pH de molariteit of de K⁠z berekenen;
• werken met Binas tabel 49.

Waterevenwicht

Weten we het nog?

Metalen 

• Bestaan alleen uit metaal elementen
  
• Geleiden altijd elektrische stroom

Zouten

• Bestaan uit een metaal en een niet-metaal element
  
• Geleiden alleen stroom in (aq) of (l)
  

Moleculaire stoffen

• Bestaan uit alleen niet-metalen
  
• Geleiden geen stroom

Waterevenwicht

Er zitten ook ionen in puur water.

Water kan splitsen in een H+ en een OH-:

Dit evenwicht heet het waterevenwicht

In het schoonste water komen dus altijd ionen voor

Waterevenwicht

Kw heet de waterconstante

Waterevenwicht

Waterevenwicht

Waterevenwicht

De pH (en pOH)

Veel te brede spreiding

Een goed sterke oplossing van salpeterzuur kan wel 10 M zijn:

   [H+] = 10 M

Neutraal betekend dus:

  [H+] = 1,0·10^-7 M

0,75 M natronloog is dus:

  [H+] = 1,3·10^-14 M

15 machten

van tien verschil

Logaritmische spreiding

Veel handiger zou zijn als we per macht van 10 verschil gaan tellen. Dan is het verschil tussen bijvoorbeeld 10 M en 0,010 M niet 9,99, maar 3

Dan is het verschil tussen bijvoorbeeld

 1,0 M en 1,0·10^-14 M slechts 14

Een logaritmische schaal dus

pH berekenen

Als we bijvoorbeeld nemen: pH ~ log [H+]

dan zouden lage concentraties H3O+ negatieve pH waarden hebben. 

Hierom is de pH gedefinieerd als:

Concentratie berekenen

Om de [H+] te berekenen uit de pH moet je dus het omgekeerde hebben van de log:

Significantie bij pH

Bij pH-berekeningen gelden afwijkende regels voor significantie:

Het aantal significante cijfers van de concentratie zijn de decimalen van de pH!

[H+] = 2,5 x 10-4 pH = - log 2,5 x 10-4 = 3,60

Significantie bij pH

Aantal significante cijfers van de concentratie zuur (of base) is het aantal decimalen van de pH (of pOH)

pH berekening sterk zuur

Wat is de pH van een 0,047 M zoutzuur oplossing?

Stappenplan pH-berekeningen:

1. Reactievergelijking noteren.
   
2. Bereken de chemische hoeveelheid H⁺.
   
3. Bereken [H⁺].
   
4. Bereken de pH = - log [H⁺].
   
5. Controleer significantie.

Antwoord

pH berekening sterk zuur

Wat is de pH van een 0,010 M zwavelzuuroplossing?

Stappenplan pH-berekeningen:

1. Reactievergelijking noteren.
2. Bereken de chemische hoeveelheid H+.
3. Bereken [H+].
4. Bereken de pH = - log [H+].
5. Controleer significantie.

Antwoord

pOH

Bij basische oplossingen is het (vaak) makkelijker om de [OH^-] te berekenen in plaats van de [H⁺]

Hier de logaritmische schaal van is dan dus de pOH: basegraad

pH en pOH

Samenvatting

pH-berekening zwakzuur

Een sterk zuur

splitst volledigin ionen.

Een zwak zuur

splits niet volledig in ionen.

De vraag is:hoeveel splitst erwel?

pH berekening zwak zuur

Bij het oplossen van een zwak zuur treed een evenwicht op. Bijvoorbeeld:

Evenwichtsvoorwaarde:

Stappenplan berekening pH zwakzuur

1. Noteer de reactievergelijking
   
2. Maak een BOE-tabel (begin – omzetting – eind)
   
3. Vul de bekende gegevens in
   
4. Vul de ontbrekende gegevens in (Let op de molverhouding)
   
5. Reken met behulp van de evenwichtsvoorwaarde de zuurconstante of een concentratie
   

Welke stoffen in evenwichtvoorwaarde

• Voor opgeloste stoffen wordt de concentratie in mol/L genomen
• Voor gassen wordt de partiële druk in atm genomen
• Voor vaste stoffen mag 1 ingevuld worden
• Voor oplosmiddelen mag 1 ingevuld worden

Oefenopgave

Wat is de pH van een 2,5 M HF oplossing?

Oefenopgave

Wat is de pH van een 2,5 M HF oplossing?

 

Oefenopgave

Wat is de pH van een 2,5 M HF oplossing?

 

Berekeningen zwak zuur

De pH van een azijnzuur oplossing is 4,33. Bereken de concentratie van deze oplossing in mol/L

Berekeningen zwak zuur

De pH van een azijnzuur oplossing is 4,33. Bereken de concentratie van deze oplossing in mol/L

Berekeningen zwak zuur

De pH van een azijnzuur oplossing is 4,33. Bereken de concentratie van deze oplossing in mol/L

Berekeningen zwak zuur

De pH van een azijnzuur oplossing is 4,33. Bereken de concentratie van deze oplossing in mol/L

Berekeningen zwak zuur

Berekeningen zwak zuur

Huiswerk

Maak de volgende opdrachten:

Leer HS8.4 (blz. 24-29)

Maak de vragen 27 t/m 37 (blz. 30-31)

Kijk de opdrachten goed na, wanneer je ze gemaakt hebt.

Maak een notitie van de vragen die je niet snapte of waarvan je meer uitleg wil hebben.

Stel deze vragen de volgende les.