Ik probeer onderstaande vraagstuk op te lossen (gaat over oplosbaarheid,neerslagreacties)
Vraag:
Een liter water bevat 10-2 mol Mg2+-ionen.
Hoeveel gram NaF kan oplossen zonder dat MgF2 neerslaat, indien de pH van de oplossing 4,0 bedraagt?
Gegevens:
MMMg= 24.31 g/mol
MMNa= 23 g/mol
MMF =19 g/mol
Ks,MgF2=6.5*10-9
Ka,HF =3.5*10-4
Wat ik hierover denk:
Eerst haal ik uit de gegeven oplosbaarheidsconstante, de maximaal op te lossen F voordat MgF2 begint neer te slaan.
<center>Ks,MgF2 =[Mg+]*[F-]2 = 6.5*10-9</center>
De concentratie van Mg blijft steeds constant (= 10-2 mol/l), dus uit bovenstaande vergelijking haal ik de concentratie F: 8.062*10-4mol/l die maximaal kan worden toegevoegd voordat er neerslag ontstaat.
Over het volgende heb ik grote twijfels:
De oplossing is zuur, dus bij toevoeging van F- (wat een zwakke base is) zullen de H3O+ -ionen volledig reageren met F- (ter vorming van HF), totdat er dus geen H3O+ meer in de oplossing zit.
<center>Reactie: F- + H3O+ <--> HF + H2O</center>
Hoe meer F- je toevoegt, hoe meer het evenwicht naar rechts verschuift, daarom reageren de F- -ionen eerst volledig met alle H3O+
Pas daarna blijven de F- ionen vrij in oplossing, en na nog eens 8.062*10-4 mol toe te voegen ontstaat een neerslag van MgF2 (dit is de waarde die ik uit de oplosbaarheidsconstante heb gehaald)
Dan heb ik dus uitgerekend: [H3O]begin = 10-4 mol/l
Dus aantal mol F- die je maximaal mag toevoegen: 10-4 mol + 8.062*10-4 mol = 9.062*10-4 mol
Het omrekenen naar gram is natuurlijk geen probleem, ik twijfel of mijn gevolgde redenering correct is. Want ik veronderstel dat eerst alle F- -ionen met H3O+ reageren, en dat die reactie aflopend is....
Bedankt voor uitleg!
Laatste berichten
-
01:44
lorentzfactor moeilijke formule, makkelijk in een cirkel 29
-
23:50
Veeltermfunctie
-
21:53
[wiskunde] Hoe werk ik dit verder uit naar de vorm ln(a + b sqrt(2))? 2
-
21:23
Zeepbeldiameter 1
-
21:03
Sommige fotonen die weg van ons gestuurd worden , kunnen we toch zien
-
16:58
Het woord dat in alle talen bestaat
-
14:21
[wiskunde] Wat gebeurt er in deze herleidingstap? 2
-
14:08
Casus uit de praktijk: positief test THC 38
-
13:07
Afgeleide 36
-
09 mei
Aardlek-schakelaar 50
-
09 mei
[wiskunde] Hoe moet ik dit primitiveren? 16
-
09 mei
snelheid 2
-
08 mei
Mechanicaboeken 6
-
08 mei
Python: fout in programma om strings te vergelijken 15
-
08 mei
tijdsduur 9
-
07 mei
[wiskunde] Wat is de afgeleide van ln^2(x)? 2
-
07 mei
Gezocht: de/een naam voor een getallenrij met een cauchyrij als partieelsommenrij 2
-
07 mei
[wiskunde] Waarom MOET het met behulp van de substitutie methode? 1
-
06 mei
is er een 5e dimensie nodig voor gekromde ruimte-tijd? 13
-
06 mei
geen minkowski-ruimte toch? Doe ik dit nou fout? 55
Nieuwsberichten
-
04 mar
Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
-
31 okt
AI kan via stem diabetes vaststellen 11
-
21 okt
Einstein krijgt wéér gelijk 45
-
07 feb
witter dan wit 20
-
19 jun
irrigatie en de aardas
[scheikunde] oplosbaarheid
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 723
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
HF is net geen sterk zuur meer, dus het is een heel zwakke base. Afhankelijk van jouw studierichting zou ik zeggen dat dit probleem te verwaarlozen is.
Anders geldt dat Ka= (H+ )(F- )/(HF)
Ja kan hier de F- uithalen en in functie van de pH kan je de vergelijking invullen.
Finaal krijg je deze formule: (M+ ) = √(Ks(Ka+(H+ ))/Ka)
Deze formule houdt geen rekening met het feit dat magnesium twee waardig is (zou ik moeten nakijken). Wil heel de formule wel afleiden als je dat zou willen (kan dan die factor er bij in verwerken).
Anders geldt dat Ka= (H+ )(F- )/(HF)
Ja kan hier de F- uithalen en in functie van de pH kan je de vergelijking invullen.
Finaal krijg je deze formule: (M+ ) = √(Ks(Ka+(H+ ))/Ka)
Deze formule houdt geen rekening met het feit dat magnesium twee waardig is (zou ik moeten nakijken). Wil heel de formule wel afleiden als je dat zou willen (kan dan die factor er bij in verwerken).
-
- Berichten: 33
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
Ik zie eigenlijk niet in wat er nu precies gebeurt. Klopt het dat F- -ionen eerst volledig met H3O+ -ionen reageren? Gegeven is een evenwichtsconstante (de Ka) dus er is wel degelijk een evenwicht.
Ik zie niet hoe je kan bepalen hoeveel F- er nu nodig is...
Ik zie niet hoe je kan bepalen hoeveel F- er nu nodig is...
Hoe kom je daar dan aan?Finaal krijg je deze formule: (M+ ) = √(Ks(Ka+(H+ ))/Ka)
-
- Berichten: 723
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
Die Ka waarde zegt dat een groot deel van het fluoride net niet associeert met het protonen (hangt wel af van pH natuurlijk).FredL schreef: Ik zie eigenlijk niet in wat er nu precies gebeurt. Klopt het dat F- -ionen eerst volledig met H3O+ -ionen reageren? Gegeven is een evenwichtsconstante (de Ka) dus er is wel degelijk een evenwicht.
Ik zie niet hoe je kan bepalen hoeveel F- er nu nodig is...
Hoe kom je daar dan aan?Finaal krijg je deze formule: (M+ ) = √(Ks(Ka+(H+ ))/Ka)
De formule die ik gegeven heb is correct, maar daar ben je niets mee want je kent je magnesiumconcentratie... Geen idee waar ik met een hoofd zat toen ik ze poste
. Ik kan de juiste formule opstellen als je wil, maar dat zal iets voor vanavond zijn heb nu geen tijd (ondertussen zal iemand dan al wel de juiste uitleg gegeven hebben).Die formule die ik gegeven heb komt van (ik laat de ladingen voor de eenvoud weg):
MX --> M + X (X is fluorid, M je metaal)
en
X + H --> HX
Via de Ks en de Ka en M = X + HX
Kan je komen tot:
M = Ks/M + (H*X)/Ka
Enkele substituties doorveuren en je krijgt die formule. In principe kan je ze nu zelf uitwerken maar dan voor fluoride in plaats van het metaal en rekeningen houden met de voorgetallen van de reactie.
Je kan het eens proberen. Zo'n formule leid je liever af dan ze uit het hoofd te leren, dat is onbegonnen werk.
-
- Berichten: 723
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
Heb nog eens zitten nadenken. Hoop dat het deze keer juist is.FredL schreef:
Eerst haal ik uit de gegeven oplosbaarheidsconstante, de maximaal op te lossen F voordat MgF2 begint neer te slaan.
<center>Ks,MgF2 =[Mg+]*[F-]2 = 6.5*10-9</center>
De concentratie van Mg blijft steeds constant (= 10-2 mol/l), dus uit bovenstaande vergelijking haal ik de concentratie F: 8.062*10-4mol/l die maximaal kan worden toegevoegd voordat er neerslag ontstaat.
Je zou kunnen stellen dat de hoeveelheid HF die aanwezig is, gelijk is aan de F- concentratie. De maximale fluoride concentratie heb je berekend en bedraagt 8.062*10-4mol/l. Deze is dus gelijk aan de HF concentratie.
Gezien er geldt: Ka = (H+ )(F- )/HF kan je deze formule invullen en oplossen naar de vrije fluoride fractie toe, met name:
(F- ) = Ka (HF)/(H+ ) Waarbij je die 8.062*10-4mol/l dus slelt als de HF, H aan 10-4 en de Ka ken je ook.
Dit lijkt mij te kunnen kloppen (ook aaname dat NaF volledig dissocieerd), maar misschie sla ik de bal helemaal mis natuurlijk
-
- Berichten: 33
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
Hmm, waarom mag je de concentratie HF gelijkstellen aan de F- concentratie, die maximaal opgelost mag (opdat geen neerslag wordt gevormd)?Ronnie schreef:
Je zou kunnen stellen dat de hoeveelheid HF die aanwezig is, gelijk is aan de F- concentratie. De maximale fluoride concentratie heb je berekend en bedraagt 8.062*10-4mol/l. Deze is dus gelijk aan de HF concentratie.
-
- Berichten: 723
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
Opeens stort heel mijn opbouw in elkaar nu ik er terug over nadenk , das wel minder natuurlijk :-s (sorry voor al mijn geprobeer hoor 
). Daar was daarstraks goed over nagedacht, maar ergens is het misgegaan...
Je zal alleszins moeten werken via de Ka formule. Dan moet je juist zien wat in te vullen als fluoride concentratie en wat als (HF).
EDIT: Heb net nieuwe openbaring gekregen. Derde keer goede keer dan maar.
De HF conc die aanwezig is, is afkomstig van u toegevoegde hoeveelheid fluoride. U vrije fractie mag het oplosbaarheidsproduct niet overschrijden (die waarde heb je reeds bepaald). Wanneer je die waarde in de kinetischevergelijking steekt (Ka), dan bekom je een HF concentratie.
(HF) = (F- )(H+ )/Ka
Zoals gezegd is die hoeveelheid Fluor afkomstig van de hoeveelheid die je hebt toegevoegd. De som van (F- ) en (HF) zal dan denk ik de totale flour concentratie bepalen, waarui u NaF ken bepaald worden.
In formule vorm:
(F- (van NaF) ) = √Ks/(Mg2+ ) + (√Ks/(Mg2+ ))(H+ )/Ka
Ik hoop dus dat het deze keer wel goed is
). Daar was daarstraks goed over nagedacht, maar ergens is het misgegaan...Je zal alleszins moeten werken via de Ka formule. Dan moet je juist zien wat in te vullen als fluoride concentratie en wat als (HF).
EDIT: Heb net nieuwe openbaring gekregen. Derde keer goede keer dan maar.
De HF conc die aanwezig is, is afkomstig van u toegevoegde hoeveelheid fluoride. U vrije fractie mag het oplosbaarheidsproduct niet overschrijden (die waarde heb je reeds bepaald). Wanneer je die waarde in de kinetischevergelijking steekt (Ka), dan bekom je een HF concentratie.
(HF) = (F- )(H+ )/Ka
Zoals gezegd is die hoeveelheid Fluor afkomstig van de hoeveelheid die je hebt toegevoegd. De som van (F- ) en (HF) zal dan denk ik de totale flour concentratie bepalen, waarui u NaF ken bepaald worden.
In formule vorm:
(F- (van NaF) ) = √Ks/(Mg2+ ) + (√Ks/(Mg2+ ))(H+ )/Ka
Ik hoop dus dat het deze keer wel goed is
-
- Berichten: 33
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
Ja, nu begrijp ik wat je doet!Ronnie schreef:In formule vorm:
(F- (van NaF) ) = √Ks/(Mg2+ ) + (√Ks/(Mg2+ ))(H+ )/Ka
Lijkt wel juist.Dus heb ik het uitgerekend, alleen de concentratie H+ die ik in die formule moet stoppen, dat is toch een evenwichtsconcentratie? (niet gewoon 10-4).
Moet ik daar dan bijvoorbeeld (10-4 - x) voor nemen?
'x' is dan wat er weggaat van H+ en ook bijkomt van HF (en aangezien er oorspronkelijk geen HF was, is [HF]=x )
Dus dan wordt de tweede term van de formule: x = (√Ks/(Mg2+ ))(10-4 -x)/Ka
Wat dan weer gewoon x= 10-4 (afgeronde waarde) geeft.
En uiteindelijke oplossing is dan net zoals in mijn eerste post: √Ks/(Mg2+ ) + 10-4 = 9.062 * 10-4 mol
Is dit nu juist of moest ik een andere waarde nemen voor H+ concentratie?
In ieder geval bedankt Ronnie, het is al heel veel duidelijker geworden!
-
- Berichten: 723
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
Ik hoop dat het juist is he, ben niet zeker. Heb al paar keer gedacht dat het juist was:).
Voor die protonen concentratie mag je normaal gewoon 10-4 M nemen.
Voor die protonen concentratie mag je normaal gewoon 10-4 M nemen.
-
- Berichten: 33
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
Die concentratie is toch veranderd? 10-4 is de beginconcentratie (nog voor F-ionen werden toegevoegd. Dus bij evenwicht moet de concentratie van de protonen toch lager liggen... zou ik denken.Ronnie schreef:
Voor die protonen concentratie mag je normaal gewoon 10-4 M nemen.
-
- Berichten: 723
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
Concentratie wordt als het waren "opgelegd" denk ik. Je berekend net de concentraties bij die pH. Zou kunnen van niet hoor. In dat geval hoop ik dat iemand het zegt:)FredL schreef:Die concentratie is toch veranderd? 10-4 is de beginconcentratie (nog voor F-ionen werden toegevoegd. Dus bij evenwicht moet de concentratie van de protonen toch lager liggen... zou ik denken.Ronnie schreef:
Voor die protonen concentratie mag je normaal gewoon 10-4 M nemen.
-
- Berichten: 33
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
Maar door een base toe te voegen verander je toch juist de pHRonnie schreef:Concentratie wordt als het waren "opgelegd" denk ik. Je berekend net de concentraties bij die pH. Zou kunnen van niet hoor. In dat geval hoop ik dat iemand het zegt:)FredL schreef:Die concentratie is toch veranderd? 10-4 is de beginconcentratie (nog voor F-ionen werden toegevoegd. Dus bij evenwicht moet de concentratie van de protonen toch lager liggen... zou ik denken.Ronnie schreef:
Voor die protonen concentratie mag je normaal gewoon 10-4 M nemen.
? Sorry dat ik zo moeilijk doe, maar ik wil graag het antwoord weten. (liefst juist 
) en ik kom er zelf niet op.-
- Berichten: 723
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
Ik weet niet of het nog uitmaakt, maar het is idd u CMX - X...FredL schreef:
Moet ik daar dan bijvoorbeeld (10-4 - x) voor nemen?
'x' is dan wat er weggaat van H+ en ook bijkomt van HF (en aangezien er oorspronkelijk geen HF was, is [HF]=x )
-
- Berichten: 33
Re: [scheikunde] oplosbaarheid
Ronnie schreef:Ik weet niet of het nog uitmaakt, maar het is idd u CMX - X...FredL schreef:
Moet ik daar dan bijvoorbeeld (10-4 - x) voor nemen?
'x' is dan wat er weggaat van H+ en ook bijkomt van HF (en aangezien er oorspronkelijk geen HF was, is [HF]=x )
tuurlijk maakt het nog uit. Bedankt om het nog te bevestigen.