Springen naar inhoud

De ph van een oplossing vaneen monobasisch zwak zuur.


  • Log in om te kunnen reageren

#1

natran

    natran


  • >25 berichten
  • 97 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 december 2009 - 12:37

Goedemiddag iedereen,

Ik had de volgende vraag:

Ik ben momenteel bezig met de afleiding van de formule voor de pH van een monobasisch zwak zuur.

Ik beschouw de volgende evenwichten. Ik gebruik (ev) voor een evenwichtspijl.

HA (ev) H+ + A-
H2O (ev) H+ + OH-

Met als evenwichtsconstanten


KA = (H+) (A-) / (HA)

Kw=(H+)(OH-)


De ionenbalans van dit systeem is:


(H+)=(A-) + (OH-)

De onbekenden zijn:

(H+), (A-), (OH-) en (HA)



Vervolgens kunnen we de volgende massabalansen opstellen


CZ=(HA)+(A-)


VRAAG 1
: Nu weet ik dat het oplossen van dit stelsel leidt tot onderstaande derdegraadsvergelijking, maar de stappen tussen het invullen in de ionenbalans en het bekomen van de derdegraadsvergelijking vind ik niet. Kan iemand mij deze stappen zeggen?


VRAAG 2
Nu zou ik eens willen weten hoe je hier de H+ concentratie uit kan halen (m.a.w. hoe lost men een derdegraadsvergelijking op?):

(H+)3 + KA (H+)2 - (H+)(CZKA + KW) - KWKA=0



Waar KA= Aciditeitsconstante, CZ = de concentratie van het monobasisch zwak zuur, en KW= het ionenproduct van water (10-14 bij 25°C)


Alvast bedankt

Met vriendelijke groet,
Natran

Veranderd door natran, 20 december 2009 - 12:50


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 20 december 2009 - 20:23


VRAAG 1
: Nu weet ik dat het oplossen van dit stelsel leidt tot onderstaande derdegraadsvergelijking, maar de stappen tussen het invullen in de ionenbalans en het bekomen van de derdegraadsvergelijking vind ik niet. Kan iemand mij deze stappen zeggen?


Kwestie van invullen, rechtoe-recthaan wiskunde. Je kunt het waterevenwicht zo schrijven dat je [OH-] (gebruik aub vierkante haken om concentraties aan te duiden) uitdrukt in termen van Kw en [H+]. Vervolgens kun je de gevonden uitdrukking invullen in de ladingsbalans, zo druk je [A--] uit in termen van [H+]. Dit doe je opnieuw in de uitdrukking voor de dissociatie van het zuur, je hebt dan een uitdrukking voor [HA] in termen van [H+]. Tenslotte vul je die in in de massabalans, dit geeft je een vergelijking waar alleen [H+], molariteit en evenwichtsconstantes staan. Hieruit kun je [H+] berekenen, en daarna, opnieuw door invullen, de rest.


VRAAG 2
Nu zou ik eens willen weten hoe je hier de H+ concentratie uit kan halen (m.a.w. hoe lost men een derdegraadsvergelijking op?):

(H+)3 + KA (H+)2 - (H+)(CZKA + KW) - KWKA=0


Zie http://nl.wikipedia....adsvergelijking.
Maar maak het jezelf gemakkelijk, en vraag je in eerste instantie af of je geen termen in de vergelijking kunt verwaarlozen. Dat maakt het oplossen wezenlijk simpeler, en het is daarna gemakkelijk genoeg om te controleren of je aanname(s) gerechtvaardigd was/waren.

De eerste aanname die je altijd maakt is dat bij het oplossen van een zuur een zodanig zure oplossing ontstaat dat [OH[sp]-[/sup]] << [H+]. Dit maakt je ladingsbalans ineens heel erg simpel. De tweede aanname is dat de dissociatie van het zuur klein is, met andere woorden, CZ :eusa_whistle: [HA]. Dat maakt je massabalans ineens erg makkelijk, en daarmee de oplossing ook.

Met deze oplossing in handen kun je dan controleren of bovenstaande vergelijkingen inderdaad opgaan. Dat doen ze als de afwijking kleiner is dan een bepaald percentage. Afhankelijk van de toepassing ligt dat normaal gesproken tussen de 1 en de 10%. Een afwijking van 10% betekent dat je de pH tot op 1 cijfer achter de komma nauwkeurig kunt berekenen, dat is normaal gesproken goed genoeg.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures