Springen naar inhoud

Problemen met zuren en basen



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Duhhh

    Duhhh


  • 0 - 25 berichten
  • 23 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 mei 2012 - 01:37

Hoi allemaal,

Ik hoop dat jullie me kunnen helpen want ik ben ten einde raad en het CE Scheikunde VWO is eind deze maand al :(

Dit is echt iets waar (ben ik bang) ik nooooit zal uitkomen, berekeningen met de zuurconstante.
Nu een aantal vragen n.a.v. BINAS 49

1: Alles onder OH- reken ik tot zwakke basen en alles onder H3O+ tot zwakke zuren?
2: Een voorbeeld uit het boek (chemie overal deel III)
Een oplossing van HF heeft als molariteit 0.10 M. Bereken de pH.
Nu heeft HF een Kz-waarde.

Invullen in de formule geeft: 6.3x10-4 = [H3O+] / 0.10 - [H3O+]. Dit volg ik nog net (bij buffers werkt het anders, wat ik ook niet snap :confused: ).
Dan kun je het met de abc-formule oplossen (geeft bij mij veel fouten/rare uitkomsten) EN nog een andere (voor mij nog steeds niet begrijpelijke) manier:
Namelijk heeft verwaarlozen van x in de neomer. Waarvoor geldt x2 = 6.3x10-4 x 0.10
x = dus wortel(6.3x10-4) en hieruit volgt pH = 2.10.

MAAR: Wat bedoelen ze met het verwaarlozen van de x in de noemer EN er staat ''vervolgens vul je de gevonden waarde voor x opnieuw in...bij mij de vraag: waarin? Of er dan ook 6.3x10-4 uitkomt? En dan ''je herhaalt deze procedure tot de uitkomst niet meer verandert''.
Bedoelen ze dan de gevonden [H3O+ steeds invullen om te kijken of de Kz verandert?

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

#2

Grasshopper

    Grasshopper


  • >250 berichten
  • 416 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 mei 2012 - 01:54

HF is een zwak zuur, dus daarvoor gebruik je greek032.gif -(Kz .[Z]) = [H3O] (bepaalt de pH)

=> greek032.gif (7,24.10-4.0,10) = 0.009
dus pH = 2.1

Of was dit de vraag niet?

Veranderd door Grasshopper, 02 mei 2012 - 01:58

"Their eyes had failed them, or they had failed their eyes, and so they were having their fingers pressed forcibly down on the fiery Braille alphabet of a dissolving economy."

#3

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 mei 2012 - 08:23

Jij hebt niet zo zeer een probleem met scheikunde, maar met de onderliggende wiskunde en wat die formules nu precies betekenen en doen. Sorry om je er zo op te wijzen, maar identificatie van het probleem is de eerste stap naar de oplossing.

1) Dat moet je leren afschatten. Sterk of zwak zijn geen zwart/witbegrippen. Je kunt echter wel zeggen dat vanaf een bepaalde K waarde nagenoeg alle zuur danwel base gedissocieerd is. Die K waarde is de uitkomst van een breuk.

Als die veel kleiner dan 1 is, betekent dat niets meer dan dat de uitdrukking onder de deelstreep veel groter is dan hetgeen boven de deelstreep. Dit betekent in het geval van een zuur danwel base dat deze bijna niet gesplitst is en dus een zwak zuur danwel zwakke base is.

2) Ook hier gaat het om een afschatting. Let op: je gooit x uit de noemer, er staat daar nog alleen 0,10. Je krijgt een bepaalde x uit: 0.008. Ga je die invullen in de noemer: 0.10 - 0.008 = 0.092. Dat is nog steeds ongeveer 0,1. In dat geval mag je inderdaad x in de noemer verwaarlozen. Dit wordt anders bij K waarden die wel 1 benaderen. Je zult zien dat, wanneer je x daar verwaarloost, je nooit meer op die 1 gaat uitkomen.

Wat ze met het opnieuw invullen bedoelen is inderdaad de x in de noemer invullen en opnieuw de [H3O+] berekenen. Vervolgens pak je die nieuwe waarde en die vul je weer voor de noemer in. Dit proces heet itereren en is superomslachtig. Beter ga ik je meteen leren hoe je de abc formule wel goed toepast.

We nemen 0.1 mol/l azijnzuur (lekker afgezaagd :P) als voorbeeld.

1.7*10-5 = [H3O+]2/(0.1-[H3O+]) = x²/(0.1-x)

Korter (om de scheikunde er even uit te gooien): x²/(0.1-x)=1.7*10-5

Wat moet ik nu links en rechts doen om links alleen maar x² te hebben?

#4

Duhhh

    Duhhh


  • 0 - 25 berichten
  • 23 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 mei 2012 - 16:52

HF is een zwak zuur, dus daarvoor gebruik je greek032.gif -(Kz .[Z]) = [H3O] (bepaalt de pH)

=> greek032.gif (7,24.10-4.0,10) = 0.009
dus pH = 2.1

Of was dit de vraag niet?


Ik begrijp wel wat je nu bedoelt, maar ik heb geen flauw idee welke formules ik steeds moet toepassen. Want bij het uitwerken van de evenwichtsvoorwaarde gaat er bij mij veel mis.


2) Ook hier gaat het om een afschatting. Let op: je gooit x uit de noemer, er staat daar nog alleen 0,10. Je krijgt een bepaalde x uit: 0.008. Ga je die invullen in de noemer: 0.10 - 0.008 = 0.092. Dat is nog steeds ongeveer 0,1. In dat geval mag je inderdaad x in de noemer verwaarlozen. Dit wordt anders bij K waarden die wel 1 benaderen. Je zult zien dat, wanneer je x daar verwaarloost, je nooit meer op die 1 gaat uitkomen.

Wat ze met het opnieuw invullen bedoelen is inderdaad de x in de noemer invullen en opnieuw de [H3O+] berekenen. Vervolgens pak je die nieuwe waarde en die vul je weer voor de noemer in. Dit proces heet itereren en is superomslachtig. Beter ga ik je meteen leren hoe je de abc formule wel goed toepast.

We nemen 0.1 mol/l azijnzuur (lekker afgezaagd :P) als voorbeeld.

1.7*10-5 = [H3O+]2/(0.1-[H3O+]) = x²/(0.1-x)

Korter (om de scheikunde er even uit te gooien): x²/(0.1-x)=1.7*10-5

Wat moet ik nu links en rechts doen om links alleen maar x² te hebben?


Dank voor je antwoord. Het probleem ligt bij mij inderdaad bij wiskunde (daarom heb ik ook wiskunde A i.p.v. steeds 3'en en 4'en gehaald te hebben bij wisB). En de formules die ze voor een zwak zuur/base geven en voor een sterk zuur/base, het verschil daartussen zie ik niet? :?

Even een gokje voor wat betreft jouw azijnzuuropgave:

1.7x10-5 =[ H3O+]² / (0.10 - [H3O+]². Dus als ik x wil verwaarlozen mag ik 1.7x10-5 vermenigvuldigen met hetgeen wat in de noemer staat, en daar de wortel van nemen. Met jou opgave krijg ik dan pH = 2.9?

Bij een reactie met een sterk zuur of een sterke base doe ik voor de berekening dus dus A + B ====> C + D wordt [zuurconstante] = [H3O]² / [gegeven molariteit] - [H3O+]?

Mag ik dit dus ook toepassen als bijv. HCl reageert met een zwakke base?

En de bufferformule begrijp ik ook niet:

Opgave: Je moet een ammonium-ammoniakbuffer maken met pH = 8.24. Je hebt de beschikking over zoutzuur en ammonia, beiden van gelijke delen. Bereken de verhouding NH4+ : NH3 in deze buffer.

Hier kom ik niet ver mee, het eerste wat ik zou doen is [H3O+] berekenen. Dat is: 5.754x10-9. Daarna de reactie:

HCl + NH3 + H2O => NH4+
Daarna [H3O+] = [base]/[zuur]?

Snap er echt niets van.

#5

mathfreak

    mathfreak


  • >1k berichten
  • 2461 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 mei 2012 - 19:43

En de formules die ze voor een zwak zuur/base geven en voor een sterk zuur/base, het verschil daartussen zie ik niet? :?

Kenmerkend voor sterke zuren en basen is dat ze in water geheel in ionen splitsen, terwijl dat bij zwakke zuren en basen maar gedeeltelijk gebeurt. Voor een sterk zuur kun je direct met de definitie pH = -log [H3O+] werken, en voor een sterke base kun je direct met de definitie pOH = -log [OH-] werken.
Bij een zwak zuur bereken je de pH met de formule voor de zuurconstante en bij een zwakke base bereken je de pOH met de formule voor de baseconstante.

Even een gokje voor wat betreft jouw azijnzuuropgave:

1.7x10-5 =[ H3O+]² / (0.10 - [H3O+]². Dus als ik x wil verwaarlozen mag ik 1.7x10-5 vermenigvuldigen met hetgeen wat in de noemer staat, en daar de wortel van nemen. Met jouw opgave krijg ik dan pH = 2.9?

Je moet uitkomen op [H3O+]² = 1,710-4,
dus [H3O+] = 1,710-4 ≈ 1,310-2. Dit geeft een pH van 1,89, dus ergens zit een fout in jouw berekening.

Bij een reactie met een sterk zuur of een sterke base doe ik voor de berekening dus A + B ====> C + D wordt [zuurconstante] = [H3O]² / [gegeven molariteit] - [H3O+]?

Mag ik dit dus ook toepassen als bijv. HCl reageert met een zwakke base?

De zuurconstante gebruik je alleen bij zwakke zuren en de baseconstante gebruik je alleen bij zwakke basen.
Stel dat je een oplossing van HCl met een oplossing van NH3 laat reageren, waarbij je uitgaat van een
0,01 M HCl-oplossing en een 0,01 M NH3-oplossing. 1 mol HCl levert 1 mol H3O+, dus [H3O+] = 0,01 mol/L = 10-2 mol/L. De baseconstante voor NH3 is 1,810-5, dus [OH-]² = 1,810-7,
dus [OH-] = 1,810-7 = √1810-8 ≈ 4,2410-4 mol/L. Stel dat je alle OH- wilt laten reageren, dan moet je per liter NH3-oplossing dus 4,2410-2 liter HCl-oplossing = 42,4 mililiter HCl-oplossing toevoegen.

En de bufferformule begrijp ik ook niet:

Opgave: Je moet een ammonium-ammoniakbuffer maken met pH = 8.24. Je hebt de beschikking over zoutzuur en ammonia, beiden van gelijke delen. Bereken de verhouding NH4+ : NH3 in deze buffer.

Hier kom ik niet ver mee, het eerste wat ik zou doen is [H3O+] berekenen. Dat is: 5.754x10-9. Daarna de reactie:

HCl + NH3 + H2O => NH4+
Daarna [H3O+] = [base]/[zuur]?

Snap er echt niets van.

De bufferformule stelt dat LaTeX , waarbij HZ het zwakke zuur is met pKz = -log Kz en Z- de geconjugeerde base. In dit geval weet je de pH, je weet dat NH4+ het zwakke zuur is en NH3 de geconjugeerde base. Vul nu eens alles wat je weet in in de bufferformule.

Veranderd door mathfreak, 03 mei 2012 - 19:43

"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

#6

Duhhh

    Duhhh


  • 0 - 25 berichten
  • 23 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 04 mei 2012 - 00:05

Kenmerkend voor sterke zuren en basen is dat ze in water geheel in ionen splitsen, terwijl dat bij zwakke zuren en basen maar gedeeltelijk gebeurt. Voor een sterk zuur kun je direct met de definitie pH = -log [H3O+] werken, en voor een sterke base kun je direct met de definitie pOH = -log [OH-] werken.
Bij een zwak zuur bereken je de pH met de formule voor de zuurconstante en bij een zwakke base bereken je de pOH met de formule voor de baseconstante.


Je moet uitkomen op [H3O+]² = 1,710-4,
dus [H3O+] = 1,710-4 ≈ 1,310-2. Dit geeft een pH van 1,89, dus ergens zit een fout in jouw berekening.


De zuurconstante gebruik je alleen bij zwakke zuren en de baseconstante gebruik je alleen bij zwakke basen.
Stel dat je een oplossing van HCl met een oplossing van NH3 laat reageren, waarbij je uitgaat van een
0,01 M HCl-oplossing en een 0,01 M NH3-oplossing. 1 mol HCl levert 1 mol H3O+, dus [H3O+] = 0,01 mol/L = 10-2 mol/L. De baseconstante voor NH3 is 1,810-5, dus [OH-]² = 1,810-7,
dus [OH-] = 1,810-7 = √1810-8 ≈ 4,2410-4 mol/L. Stel dat je alle OH- wilt laten reageren, dan moet je per liter NH3-oplossing dus 4,2410-2 liter HCl-oplossing = 42,4 mililiter HCl-oplossing toevoegen.


De bufferformule stelt dat LaTeX

, waarbij HZ het zwakke zuur is met pKz = -log Kz en Z- de geconjugeerde base. In dit geval weet je de pH, je weet dat NH4+ het zwakke zuur is en NH3 de geconjugeerde base. Vul nu eens alles wat je weet in in de bufferformule.


Maar in het boek staat dit anders uitgelegd. Als ik x wil verwaarlozen in het volgende voorbeeld, dan krijg ik volgens het boek wel de juiste pH:

Een oplossing van HF heeft als molariteit 0.10 M. Bereken de pH van deze oplossing. Dus:
Kz van HF is 6.3x10-4. Invullen in de formule geeft:

6.3x10-4 = [H3O+]² / 0.10 - [H3O+].

Dan krijg ik een heel gedeelte met de abc formule uitgelegd (een methode die ik NIET ga gebruiken want ik krijg steeds rare uitkomsten en ik moet de formule eerst omwerken) en daarna het gedeelte x in de noemer verwaarlozen.

Geeft (volgens boek)

x² = 6.3x10-4 x 0.10
x = 7.9x10-4 mol L; pH = 2.10

Nu komt het stuk: ''vervolgens vul je de gevonden waarde voor x opnieuw in om na te gaan of je verwaarlozing terecht is geweest''

Als ik dan 7.9x10-3 invul bij x² = 6.3x10-4 x (0.10 - 7.9x10-3)
x = dan 7.6x10-3 mol L; pH = 2.12

En dan het stukje waar ik vastloop: ''Je herhaalt deze procedure tot de uitkomst niet meer verandert''

x² = 6.3x10-4 x (0.10 - 7.9x10-3)
x = dan 7.6x10-3 mol L; pH = 2.12

Welke uitkomst bedoelen ze? Want als ik deze molariteit invul in 6.3x10-4 = [H3O+]² / 0.10 - [H3O+], krijg ik niet de zuurconstante, wat dus wel zou moeten volgens de formule? Of zie ik iets verkeerd?

Wat de bufferberekening betreft:

Ik neem de Kb van NH3 en de Kz van NH4+. Hoe voer ik deze nu in de bufferformule in: doe ik dus Kb/Kz x [H3O+]? Zo ja, hoe reken ik met deze uitkomst verder?

P.S: Dank je voor je voorbeeld met NH3 en HCl. Ik ga dat overschrijven want ik denk dat ik die wel een beetje snap. Maar waarom doe je [OH-]²?

Veranderd door Duhhh, 04 mei 2012 - 00:11


#7

Drieske

    Drieske


  • >5k berichten
  • 10217 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 mei 2012 - 06:45

Iemand die hier een handje kan toesteken?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

#8

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 mei 2012 - 11:02

Punt is dat je soms niet om die 2e graads vergelijking heenkunt:

Als: 1.7*10-5= x²/(0.1-x), dan: 1.7*10-5(0.1-x)= x². Haakjes wegwerken levert x² = 1.7*10-6 - 1.7*10-5x. Gelijkstellen aan 0 levert: x² + 1.7*10-5x - 1.7*10-6 =0. Invoeren in je rekenapparaat en negatieve concentraties bestaan uiteraard niet.

Wiskunde leer je door te doen en niet door te zeggen: iets werkt niet dus ik gebruik het ook maar niet, in dit geval dus de abc-formule.

#9

Duhhh

    Duhhh


  • 0 - 25 berichten
  • 23 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 mei 2012 - 20:26

Punt is dat je soms niet om die 2e graads vergelijking heenkunt:

Als: 1.7*10-5= x²/(0.1-x), dan: 1.7*10-5(0.1-x)= x². Haakjes wegwerken levert x² = 1.7*10-6 - 1.7*10-5x. Gelijkstellen aan 0 levert: x² + 1.7*10-5x - 1.7*10-6 =0. Invoeren in je rekenapparaat en negatieve concentraties bestaan uiteraard niet.

Wiskunde leer je door te doen en niet door te zeggen: iets werkt niet dus ik gebruik het ook maar niet, in dit geval dus de abc-formule.


Zoals eerder aangegeven doe ik wiskunde A. Hier komt uiteraard ook wat algebra bij kijken, echter is het ''slecht-in-algebra''-proces zover bij mij dat ik de ABC-formule sowieso niet kan/ga toepassen. Ook omdat mijn leraar me vertelde dat het prima te doen moet zijn met de plotfunctie van mijn grafische rekenmachine en de verwaarloosmanier sneller is. Alleen weet ik niet hoe ik die kan toepassen.

Kan iemand mij a.u.b. controleren bij mij zelfverzonnen opgave:

Een oplossing van HNO2 heeft de molariteit 0.145. Bereken de pH van deze oplossing:

Goed, mijn stappenplan (voor zover juist?)

1: Kz opzoeken in BINAS49
2: Invullen in de formule.

5.6x10-4 = [H3O+]² / (0.135) - [H3O+] .

Ik gebruik dan de methode ''x verwaarlozen in de noemer'' om de pH te berekenen. Dat doe ik dan zo:

5.6x10-4 x 0.145
Daarvan wortel nemen, dat geeft 9.011x10-3

Dan de hele tijd deze waarde gebruiken in 5.6x10-4 x (0.10 - gevonden waarde)
Dit bleef ik doorvoeren tot de uitkomst niet meer veranderde (vanaf dat punt is mijn verwaarlozing terecht)

Dit moest ik zo'n 3 a 4 keer doen, toen kreeg ik als molariteit: 8.735x10-3. Dit geeft pH = 2.059.

Iemand met tips en hints hoe ik BINAS tabel 49 moet gebruiken? In welke gevallen kan ik deze formule toepassen?

#10

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 mei 2012 - 20:48

Klinkt wel goed zo. Itereren duurt zoals je ziet wat langer, maar werkt dus ook. Die tabel 49 moet je gebruiken zodra je een oplossing hebt waarin zo'n zuur staat. Je ziet dat er echt maar een handjevol sterke zuren en basen zijn, waabij de Ka danwel Kb groter dan 1 is, de rest is allemaal zwak.






Also tagged with one or more of these keywords: scheikunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures