H7.5 Rekenen met Kz en Kb zwakke zuren en basen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

5V NOVA

H7.5 Rekenen met Kz en Kb

zwakke zuren en basen

Nodig:

NOVA deel 5A

schrift + rekenmachine + Binas T49

Leerdoel

• je kan de pH berekenen van een oplossing van een zwak zuur (of base).
• je kan de reactievergelijking opstellen van een zuur-base reactie.

Programma

Vragen over huiswerk: opgave 46 abcd

Uitleg: pH berekenen van een oplossing van een zwak zuur (of base)

Maken en nakijken: opgave 48abc

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: 

evenwicht:

HF (aq) + H2O <=> F-(aq) + H3O+(aq)

HCl (aq) + H2O -> Cl-(aq) + H3O+(aq)

pH berekening sterk zuur   pH berekening zwak zuur

aflopende reactie: 

evenwicht:

HF (aq) + H2O <=> F-(aq) + H3O+(aq)

HCl (aq) + H2O -> Cl-(aq) + H3O+(aq)

pH berekening sterk zuur   pH berekening zwak zuur

aflopende reactie: 

evenwicht:

HF (aq) + H2O <=> F-(aq) + H3O+(aq)

HCl (aq) + H2O -> Cl-(aq) + H3O+(aq)

pH berekening sterk zuur   pH berekening zwak zuur

aflopende reactie: beginconcentratie zuur omgezet in H3O+

evenwicht:

- 0,322

Voorbeeld: Bereken de pH van een 1,05 M HF oplossing

                       HF (aq)   +   H2O   <=>   F-(aq)   +   H3O+(aq)

begin          

omzetting      

evenwicht                        

Voorbeeld: Bereken de pH van een 1,05 M HF oplossing

                       HF (aq)   +   H2O   <=>   F-(aq)   +   H3O+(aq)

begin          1,05 M                                   0                       0

omzetting       -x                                     + x                      + x

evenwicht    1,05 - x                              x                          x                     

Kz = 6,3 * 10-4 

(Binas T49)

​1,05−x​​x⋅x​​=6,3⋅10​−4​​

Als 

concentratie zuur / Kz > 100

dan mag -x verwaarloosd worden.

Voorbeeld: Bereken de pH van een 1,05 M HF oplossing

                       HF (aq)   +   H2O   <=>   F-(aq)   +   H3O+(aq)

                 

Kz = 6,3 * 10-4 

(Binas T49)

​1,05​​x⋅x​​=6,3⋅10​−4​​

x​2​​=6,615⋅10​−4​​

x​​​=√​6,615⋅10​−4​​​​​=0,0257

[H3O+] = 0,0257 dus pH = -log 0,0257 = 1,590

pH berekening sterk zuur   pH berekening zwak zuur

aflopende reactie: beginconcentratie zuur omgezet in H3O+

evenwicht:

- 0,322

Stappenplan: pH berekenen van een oplossing van een zwak zuur 

1. Noteer  het ionisatie evenwicht.
2. Noteer de evenwichtsvoorwaarde. Zoek de waarde van Kz vast op in Binas T49.
3. Maak een BOE-schema. Stel de geïoniseerde hoeveelheid zuur gelijk aan x
4. Vul de berekende concentraties in in de concentratiebreuk.
5. Bereken [H3O+] en bereken de pH

eigen werk

Maak opgave 48 abc

Doornemen H7.5 in het boek.

Voor SE2: 

Maak de opgave in je schrift (4 min)

Kijk na met de uitwerkingen op de volgende dia's 

5V NOVA

H7.5 Rekenen met Kz en Kb

les 3

Nodig:

NOVA deel 5A

schrift + rekenmachine + Binas T49

Programma

• Vragen over huiswerk: H7.5 opgave 48abc
• Oefenopgave: pH berekenen van oplossing van zwakke base
• Oefenen voor de toets over H7 zuren en basen

Leerdoel

• je kan de pH berekenen van een oplossing van een zwak zuur (of 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!!)

Voor SE2:  Maak de opdracht in je schrift (10 min)

Kijk na met de uitwerkingen op de volgende dia's 

uitwerking

• Na2CO3(s) --> 2 Na+ (aq) + CO32-(aq)
•                    CO32-(aq) + H2O <=> HCO3-(aq) + OH-(aq)
• begin          0,12 M                                   0                       0
• omgezet       -x                                     + x                      + x
• evenwicht     0,12-x                                   x                          x                     

uitwerking

• Na2CO3(s) --> 2 Na+ (aq) + CO32-(aq)
•                         CO32-(aq) + H2O <=> HCO3-(aq) + OH-(aq)
• begin              0,12 M                                   0                       0
• omzetting       -x                                     + x                      + x
• evenwicht     0,12-x                                   x                          x                     
• Kb =  [HCO3-][OH-] / [CO32-] = 2,1*10-4
• c/Kb >100         dus x2/ 0,12 = 2,1*10-4 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

Oefenen voor de toets

H7.1 t/m 7.3 en 7.5 Zuren en basen

en voorkennis: 

H4 Zouten (oplosvergelijking)

H6 Evenwichten

oefenen rekenen met Kz enKb: opgave 49a

opgave 49d

oefenen Zuurbase reacties

Bij een reactie tussen een zuur en een base 

geeft het zuur H⁺ af aan de base

Je herkent een zuurbase-reactie dus aan 

het verplaatsen van H+ ionen

Voorbeeld:

CH3COOH + OH- --> CH3COO- + HOH (=H2O)

opstellen reactievergelijking zuurbase reactie

1. notatie zuur HZ : sterk -> H3O+(aq) + Z-(aq)

                                        zwak -> HZ(aq)

2. notatie base B-: goed oplosbaar zout -> X+(aq) + B-(aq)

                                       slecht oplosbaar zout ->  XB(s)

3. noteer alléén deeltjes die H+ opnemen / afstaan in RV (rest = tribune-ion)

4. maak kloppend

Geef de reactievergelijking van de zuur-base reactie die plaats vindt (gebruik het stappenplan):

1. Kaliloog wordt gemengd met zoutzuur
2. Een schepje koperoxide wordt toegevoegd aan een bekerglas met 1,0 M zwavelzuuroplossing. 
3. Een beeld van marmer wordt aangetast door H₃O⁺ uit zure regen. Tip: zoek zelf uit waaruit marmer bestaat.

Voor SE2:  Maak de opdracht in je schrift (10 min)

Kijk na met de uitwerkingen op de volgende dia's 

Geef de reactievergelijking van de zuur-base reactie die plaats vindt (gebruik het stappenplan):

Kaliloog wordt gemengd met zoutzuur

Kaliloog = K⁺ (aq), OH^- (aq)   

Zoutzuur = H₃O⁺ (aq), Cl^-(aq)

Reactie: H₃O⁺ (aq) + OH^- (aq) --> 2 H₂O (l)

Geef de reactievergelijking van de zuur-base reactie die plaats vindt (gebruik het stappenplan):

Een schepje koperoxide wordt toegevoegd aan een bekerglas met 1,0 M zwavelzuuroplossing. 

Koperoxide = CuO (s)   

zwavelzuuroplossing = 2 H₃O⁺ (aq), SO4^2-(aq)

Reactie: 2 H₃O⁺ (aq) + CuO (s) --> Cu2+ (aq) + 3 H₂O (l)

Geef de reactievergelijking van de zuur-base reactie die plaats vindt (gebruik het stappenplan):

Een beeld van marmer wordt aangetast door H3O+ uit zure regen. Tip: zoek zelf uit waaruit marmer bestaat.

Marmer = CaCO3 (s)   

zure regen =  H₃O⁺ (aq)

2 H₃O⁺ (aq) + CaCO3 (s) --> Ca2+ (aq) + 2 H₂O (l) + "H2CO3 (aq)"

gevolgd door H2CO3 (aq) --> H2O (l) + CO2 (g)

 

Stel zelf de totaal reactie nog op door beide reacties op te tellen!