Chemisch rekenen & zuren en basen - Wisnet

Chemisch rekenen & zuren en basen - Wisnet Chemisch rekenen & zuren en basen - Wisnet

02.05.2013 Views

Chemisch Rekenen & Zuren en Basen Hoofdstuk 5 Water, het begrip pH 5.1 a Onjuist. Een neutrale oplossing bevat 1 • 10 –7mol • L-1 van H3O + (aq) en OH – b Juist. Beiden zijn gelijk aan 1 • 10 (aq). –7mol • L-1 . c Onjuist. Ook in een zeer zure oplossing is er altijd nog OH – (aq) aanwezig, al is dat veel minder dan de hoeveelheid H30 + (aq). Het verband is K w = [H30 + ] [OH – ]. Voorbeeld: Als [H3O + ] = 1,0 mol • L-1 dan is [OH – ] = 1 • 10 –14 mol • L-1 . Dit is zeer weinig, maar het is toch 'iets'. d Juist. Zie c. e Juist; dit geldt in iedere oplossing in water bij 298 K. 5.2 a HCI is sterk elektrolyt: [H3O + ] = c(HCI) = 0,001 mol • L -1 . b [OH – ] = 1 • 10 –14 /0,001 = 1 • 10 –11 mol • L -1 . 5.3 a NaOH is sterk elektrolyt: [OH – ] = c(NaOH) = 0,005 mol • L-1 . b [H3O + ] = 1 • 10 –14 /0,005 = 2 • 10 –12 mol/L. 5.4 Ba(OH)2(s) → Ba 2+ (aq) + 2 OH – (aq) [OH – ] = 2 • c (Ba(OH)2) = 0,40 mol • L -1 ; [H3O + ] = 1 • 10 -14 /0,40 = 2,5 • 10 –14 mol • L -1 . 5.5 a HCI is een sterk zuur, alle HCI is omgezet in H3O + (aq) en CI – (aq). Er geldt: [H3O + ] = c(HCI) = 0,001 mol • L -1 ; pH = 3,0. b Ook hier geldt: [OH – ] = c(NaOH) = 0,2 mol • L -1 ; pOH = 0,7; pH = 14 - 0,7 = 13,3. 5.6 a Minder zuur. Bij verdunnen wordt de concentratie kleiner en dus wordt de oplossing minder zuur. b De concentratie van H3O + (aq) wordt kleiner en dus wordt de pH hoger. c lager 5.7 a Minder basisch, de concentratie van de base wordt lager. b De concentratie van OH – (aq) wordt lager en dus wordt [H3O + ] hoger met als gevolg: de pH wordt lager. c hoger 5.8 a De oplossing wordt steeds minder geconcentreerd. De zuurgraad wordt steeds kleiner. Op den duur krijg je 'zuiver' water. De pH nadert de waarde 7,0. b Idem, de pH nadert de waarde 7,0. c pH=7,0. 5.9 a H3O + (aq) + OH – (aq) → 2 H2O(l) b Eerst zijn er veel oxoniumionen aanwezig, de pH is laag. Door toevoeging van hydroxide-ionen worden er oxoniumionen weggenomen, de pH stijgt. Als alle zoutzuur gereageerd heeft, komt er een overmaat OH – . De pH passeert nu de waarde 7 en blijft stijgen. 5.10 a We moeten in tabel 52a kijken welke kleuren de indicatoren hebben bij pH = 7, want dat is de pH van zuiver water. Het omslagtraject van thymoiblauw loopt van pH = 1,2 tot pH = 2,8. Boven pH = 2,8 (dus ook bij pH = 7) is de kleur geel. b Idem, paars. c Idem, geel tot oranje. 5.11 FenolftaleIen blijft kleurloos, dit betekent pH < 8,2 Methylrood wordt geel, dit betekent pH > 6,2 Dus: 6,2 < pH < 8,2. 52

Chemisch Rekenen & Zuren en Basen 5.12 a H2PO4 – (aq) + H3O + (aq) → H3PO4(aq) + H2O(l) H2PO4 – (aq) + OH – (aq) → HPO4 2– (aq) + H2O(I) b HCO3 – (aq) + H3O + (aq) → 2 H2O(l) + CO2(g) HCO3 – (aq) + OH – (aq) → CO3 2– (aq) + H2O(l) 5.13 a [H3O + ] = 0,015 mol/L; pH = 1,82 b [H3O + ] = 2,00 mol/L ; pH = -0,30 c Om de pH te kunnen berekenen moeten we [H3O + ] weten. Deze kunnen we bepalen uit het aantal mol H2SO4 dat per liter is opgelost. 1,00 gram is 1,00/98,08 mol = 0,0102mol. Aangenomen dat zwavelzuur alle protonen afstaat, ontstaat er twee maal zoveel H3O + . [H3O + ] = 0,0204 mol/L; pH = 1,690 d 1,00 g zwavelzuur in 200 mL betekent 5,00 g zwavelzuur in één liter. Dit is 5,00/98,08 mol 5.14 a pH = 2,65, d.w.z. – log [H3O + ] = 2,65 [H3O + ] = 2,23872 • 10 –3 . We hebben [H3O + ] = 2,23872 • 10 –3 , dat is ook de concentratie van de HNO3-oplossing, dus c(HNO3) = 2,23872 • 10 –3 mol/L, afgerond 2,2 • 10 –3 mol/L . b pH = 1,28, d.w.z. – log [H3O + ] = 1,28 [H3O + ] = 0,052 mol/L. De concentratie van zwavelzuur is de helft: c (H2SO4) = 0,026 mol/L c 0,026 mol/L, dus 0,013 mol per 0,50 liter. Dit is 0,013 mol • 98,08 g/mol = 1,3 g. 5.15 a KOH, c = 0,125 mol/L betekent: [OH – ] = 0,125 mol/L. We berekenen pOH, de uitkomst is 0,90309 pOH = 0,903; pH = 14,000 – 0,903 = 13,097. b In Ca(OH)2 c = 0,0018 mol/L geldt: [OH – ] = 2 • 0,0018 mol/L = 0,0036 mol/L. De uitkomst is 2.4437 pOH = 2,44. pH = 14,00 – 2,44 = 11,56. c We moeten eerst [OH – ] weten: n = 1,30 g/40,0 g • mol –1 = 0,0325 mol. c(NaOH) = [OH-] = 0,0325 mol/0,125 L= 0,26 mol/L. De uitkomst is 0,585027 pOH = 0,58. pH = 13,42. 5.16 a pH = 12,7, dus pOH = 14,0 – 12,7 = 1,3 Hieruit berekenen we [OH – ] Uitkomst: 0,050118 Hieruit volgt: [OH – ] = 0,05 mol Dat is ook de concentratie van de KOH–oplossing, deze is dus 0,05 mol/L. b pH = 9,50, dus pOH = 14,00 – 9,50 = 4,50. Hieruit berekenen we [OH – ] Uitkomst: 3,16228 • 10 –5 Hieruit volgt: [OH – ] = 3,2 • 10 –5 mol/L. Per mol Ba(OH)2 ontstaat 2 mol [OH – ]. De concentratie van. de Ba(OH)2–oplossing is dus de helft van 3,2 • 10–5 mol/L: c(Ba(OH)2) = 1,6 • 10–5 mol/L. 5.17 a 0,200 L • 0,12 mol/L = 0,024 mol; 0,300 L • 0,25 mol/L = 0,075 mol; samen 0,099 mol H3O + in 0,500 L; [H3O + ] = 0,099/0,500 = 0,198 mol/L; pH = 0,70. b 0,100 L • 2,00 mol/L = 0,200 mol; 0,500 • 2 • 1,00 mol/L = 1,00 mol; samen 1,20 mol H3O + in 0,600 L; [H3O + ] = 1,200/0,600 = 2,00 mol/L; pH = – 0,30. 5.18 a 1,0 L • 4,0 mol/L = 4,0 mol; 3,3 L • 2,4 mol/L = 7,92 mol; samen 11,92 mol [OH – ] in 4,3 L; [OH – ] = 11,92/4,3 = 2,77 mol/L; pOH = - 0,44; pH = 14,00 – (– 0,45) = 14,44. b 0,025 L • 0,10 mol/L = 0,0025 mol; 0,020 L • 0,080 mol/L • 2 = 0,0032 mol; samen 0,0057 mol in 0,045 L; [OH – ] = 0,0057/0,0045 = 0,127 mol/L; pOH=0,90; pH = 14,00 – 0,90 = 13,10. 5.19 Verdunningsregel: 1,0 • 10 –3 L • 0,30 mol/L = 0,100 L • [H3O + ] = 0,0030 mol/L; pH = 2,52. 53

<strong>Chemisch</strong> Rek<strong>en</strong><strong>en</strong> & Zur<strong>en</strong> <strong>en</strong> Bas<strong>en</strong><br />

5.12 a H2PO4 – (aq) + H3O + (aq) → H3PO4(aq) + H2O(l)<br />

H2PO4 – (aq) + OH – (aq) → HPO4 2– (aq) + H2O(I)<br />

b HCO3 – (aq) + H3O + (aq) → 2 H2O(l) + CO2(g)<br />

HCO3 – (aq) + OH – (aq) → CO3 2– (aq) + H2O(l)<br />

5.13 a [H3O + ] = 0,015 mol/L; pH = 1,82<br />

b [H3O + ] = 2,00 mol/L ; pH = -0,30<br />

c Om de pH te kunn<strong>en</strong> be<strong>rek<strong>en</strong><strong>en</strong></strong> moet<strong>en</strong> we [H3O + ] wet<strong>en</strong>. Deze kunn<strong>en</strong> we bepal<strong>en</strong> uit<br />

het aantal mol H2SO4 dat per liter is opgelost. 1,00 gram is 1,00/98,08 mol = 0,0102mol.<br />

Aang<strong>en</strong>om<strong>en</strong> dat zwavelzuur alle proton<strong>en</strong> afstaat, ontstaat er twee maal zoveel H3O + .<br />

[H3O + ] = 0,0204 mol/L; pH = 1,690<br />

d 1,00 g zwavelzuur in 200 mL betek<strong>en</strong>t 5,00 g zwavelzuur in één liter.<br />

Dit is 5,00/98,08 mol<br />

5.14 a pH = 2,65, d.w.z. – log [H3O + ] = 2,65<br />

[H3O + ] = 2,23872 • 10 –3 .<br />

We hebb<strong>en</strong> [H3O + ] = 2,23872 • 10 –3 , dat is ook de conc<strong>en</strong>tratie van de HNO3-oplossing,<br />

dus c(HNO3) = 2,23872 • 10 –3 mol/L, afgerond 2,2 • 10 –3 mol/L .<br />

b pH = 1,28, d.w.z. – log [H3O + ] = 1,28<br />

[H3O + ] = 0,052 mol/L. De conc<strong>en</strong>tratie van zwavelzuur is de helft:<br />

c (H2SO4) = 0,026 mol/L<br />

c 0,026 mol/L, dus 0,013 mol per 0,50 liter.<br />

Dit is 0,013 mol • 98,08 g/mol = 1,3 g.<br />

5.15 a KOH, c = 0,125 mol/L betek<strong>en</strong>t: [OH – ] = 0,125 mol/L.<br />

We be<strong>rek<strong>en</strong><strong>en</strong></strong> pOH, de uitkomst is 0,90309<br />

pOH = 0,903; pH = 14,000 – 0,903 = 13,097.<br />

b In Ca(OH)2 c = 0,0018 mol/L geldt: [OH – ] = 2 • 0,0018 mol/L = 0,0036 mol/L.<br />

De uitkomst is 2.4437<br />

pOH = 2,44. pH = 14,00 – 2,44 = 11,56.<br />

c We moet<strong>en</strong> eerst [OH – ] wet<strong>en</strong>:<br />

n = 1,30 g/40,0 g • mol –1 = 0,0325 mol.<br />

c(NaOH) = [OH-] = 0,0325 mol/0,125 L= 0,26 mol/L.<br />

De uitkomst is 0,585027<br />

pOH = 0,58. pH = 13,42.<br />

5.16 a pH = 12,7, dus pOH = 14,0 – 12,7 = 1,3<br />

Hieruit be<strong>rek<strong>en</strong><strong>en</strong></strong> we [OH – ]<br />

Uitkomst: 0,050118<br />

Hieruit volgt: [OH – ] = 0,05 mol<br />

Dat is ook de conc<strong>en</strong>tratie van de KOH–oplossing, deze is dus 0,05 mol/L.<br />

b pH = 9,50, dus pOH = 14,00 – 9,50 = 4,50.<br />

Hieruit be<strong>rek<strong>en</strong><strong>en</strong></strong> we [OH – ]<br />

Uitkomst: 3,16228 • 10 –5<br />

Hieruit volgt: [OH – ] = 3,2 • 10 –5 mol/L.<br />

Per mol Ba(OH)2 ontstaat 2 mol [OH – ]. De conc<strong>en</strong>tratie van. de Ba(OH)2–oplossing is<br />

dus de helft van 3,2 • 10–5 mol/L: c(Ba(OH)2) = 1,6 • 10–5 mol/L.<br />

5.17 a 0,200 L • 0,12 mol/L = 0,024 mol; 0,300 L • 0,25 mol/L = 0,075 mol; sam<strong>en</strong> 0,099 mol<br />

H3O + in 0,500 L; [H3O + ] = 0,099/0,500 = 0,198 mol/L; pH = 0,70.<br />

b 0,100 L • 2,00 mol/L = 0,200 mol; 0,500 • 2 • 1,00 mol/L = 1,00 mol; sam<strong>en</strong> 1,20 mol<br />

H3O + in 0,600 L; [H3O + ] = 1,200/0,600 = 2,00 mol/L; pH = – 0,30.<br />

5.18 a 1,0 L • 4,0 mol/L = 4,0 mol; 3,3 L • 2,4 mol/L = 7,92 mol;<br />

sam<strong>en</strong> 11,92 mol [OH – ] in 4,3 L; [OH – ] = 11,92/4,3 = 2,77 mol/L; pOH = - 0,44;<br />

pH = 14,00 – (– 0,45) = 14,44.<br />

b 0,025 L • 0,10 mol/L = 0,0025 mol; 0,020 L • 0,080 mol/L • 2 = 0,0032 mol;<br />

sam<strong>en</strong> 0,0057 mol in 0,045 L; [OH – ] = 0,0057/0,0045 = 0,127 mol/L; pOH=0,90;<br />

pH = 14,00 – 0,90 = 13,10.<br />

5.19 Verdunningsregel: 1,0 • 10 –3 L • 0,30 mol/L = 0,100 L • [H3O + ] = 0,0030 mol/L; pH = 2,52.<br />

53

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!