Springen naar inhoud

Titratie Zwak zuur - Sterke base



  • Log in om te kunnen reageren

#1

killahstyle

    killahstyle


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 mei 2012 - 16:25

Ja hoor, hier ben ik weer. Deze keer met een titratie van zwak zuur -sterke base.

Oplossingen:
50,0 ml 0,100M CH3COOH
0,100M NaOH
K = 1,75 E9

De vraag:
pH, after 10ml NaOH

antwoord:

CH3COOH + OH- --> CH3COO- + H2O
start 5 E-3 mol 1 E-3 mol 0 mol 0 mol
end 4 E-3 mol 0 mol 1 E-3 mol 1 E-3 mol

Vervolgd door:

CH3COOH --> CH3COO- + H+
start 4 E-3 mol 1 E-3 mol 0 mol
end 4 E-3 - X mol 1 E-3 mol + X mol X mol


K = 1,75 E9
Ka = K * Kw
= 1,75 E9 * 10-14
Ka = 1,75 E-5

Ka = ( [CH3COO- ] * [H+] ) / ( [CH3COOH] )
Ka = ( 1 E-3 mol + X mol) * X mol ) / ( 4 E-3 - X mol )

Vervolgens uitrekenen van X.
X = 6,47 E-5

Deze X is de concentratie H+ in 60 ml

Om de pH te berekenen, gaat X naar liters terug.
Resulteert in: 1,078 E-3 mol H+ per liter

pH = -log [H+]
pH = -log 1,078 E-3
pH = 2,97


Werkelijk moet de pH 4,16 worden.
Met andere woorden... Ik doe iets fout.

Iemand iemand nog een antwoord op de vraag :(
Voel me stom, dit is de tweede op 1 dag tijd :oops:

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

#2

killahstyle

    killahstyle


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 mei 2012 - 17:30

hmmm....

Laat me nog een leuke poging doen.
Zwak zuur + sterke base resulteert in een buffer oplossing.

Dus:
pH = pKa + log [A-]/[HA]
A- = 1 E-3
HA = 4 E-3
pKa = -log Ka = 2,756

Resultaat:
pH = 2,756 + log 1 E-3 / 1 E-3
pH = 4,15

Is dit correct? Het antwoord klopt, maar de redenering hopelijk niet? Ik twijfel nog....
En waarom is dit hier wel het geval en is mijn vorige redenering fout?

#3

mathfreak

    mathfreak


  • >1k berichten
  • 2461 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 mei 2012 - 17:49

Je moet inderdaad van het idee van een bufferoplossing uitgaan. Wat voor bufferoplossing krijg je als je 50,0 mL van een 0,100M CH3COOH-oplossing bij 10,0 mL van een 0,100M NaOH-oplossing doet, en wat wordt dan de pH van de ontstane bufferoplossing?
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

#4

killahstyle

    killahstyle


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 mei 2012 - 18:19

En hoe gaat dit dan op het omslagpunt?
Wat is hier de pH??

CH3COOH + OH- --> CH3COO- + H2O
Beide moet evenveel zijn. En aangezien CH3COOH maar 50 ml is, is dit 5mMol in oplossing.
5mMol OH zou dit neutraliseren (het equivalentie punt). Er vormt dan ook 5mMol CH3COO-
En natuurlijk, 5mMol betekent 50 ml 0,1M basische oplossing. Het Equivalentie punt ligt op 50ml NaOH.

De Kb waarde is hier van belang, aangezien het over een base gaat.
Kb = Kw/ Ka = 5,714 E-10

Dus:
CH3COO- +H2O --> CH3COOH + OH-

Start: 5mMol + H2O --> 0mMol + 0mMol
End: 5mMol - X + H2O --> XmMol + XmMol

Kb = X2 / (5 E-3 -X)
Aangezien Kb bekend is, kan X worden uitgerekend
X = 1,689 E-6
Dit is in 100 ml (50 base + 50 zuur), dus molariteit van X is 1,689 E-5 Mol/Liter
X = OH-

pOH = -log [OH-]
= -log 1,689 E-5
pOH = 4,77
pH = 14-4,77
pH = 9,23

Dit klopt niet met het uiteindelijke antwoord.... Het hoort 8,73 te zijn.
Het titratievolume klopt wel. 50 ml OH- nodig voor eq. punt te bereiken...

Iemand?? :(

#5

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 mei 2012 - 19:12

Zwak zuur + sterke base resulteert in een buffer oplossing.

Klopt, maar net zoals Mathfreak vraagt: welke bufferoplossing? Schrijf die vergelijking eens op.

Dus:
pH = pKa + log [A-]/[HA]
A- = 1 E-3
HA = 4 E-3

1 E-3 wat? Schrijf eenheden! daar maak je het jezelf een stuk gemakkelijker mee. Want die pH formule vraagt opnieuw naar concentraties en die gebruik jij niet. [-X

pKa = -log Ka = 2,756

Resultaat:
pH = 2,756 + log 1 E-3 / 1 E-3
pH = 4,15


Hier gaat er ook iets fout. Ten eerste klopt je pKa niet, de formule wel maar de berekening niet, ten tweede zit er een fout in de berekening van je log.

En waarom is dit hier wel het geval en is mijn vorige redenering fout?

Bij de eerste methode moet je in concentraties rekenen.

Algemene raad:
Enkel en alleen wanneer er een sterk zuur of een sterke base in het spel is reken je met molen. In alle andere gevallen gebruik je concentraties. Met andere woorden: bij aflopende reacties gebruik je mol, bij evenwichten concentraties.

Dus iets als HA + OH- -> A- + H2O bereken je met mol hoeveelheden.
HA + H2O rightleftharpoons A- + H3O+ doe je met concentraties.

En hoe gaat dit dan op het omslagpunt?
Wat is hier de pH??
[...]

Laten we om het wat overzichtelijk te houden eerst het eerste deel van de vraag maar oplossen.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#6

killahstyle

    killahstyle


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 mei 2012 - 19:26

Okee, ik doe een goede poging:

De oplossingen die ik heb zijn:
50,0 ml 0,100M CH3COOH
0,100M NaOH
Ka = 1,75 E-5

CH3COOH --> CH3COO- + H+

Dit is een bufferoplossing, aangezien het een zwak zuur is met z'n geconjugeerde base. Het is een evenwichtsreactie met Ka = 1,75 E-5.

Om de pH uit te rekenen hiervan na toevoeging 1mMol sterke base (NaOH), krijg je de volgende reactie:

CH3COOH + OH- --> CH3COO- + H2O
Dit is een volledige reactie, aangezien NaOH een sterke base is.
5mMol zwak zuur+ 1mMol sterke base --> 1mMol CH3COO-
Dit is de geconjugeerde base die nu een buffer geeft.

De pH kan worden uitgerekend door de bufferformule in te vullen voor het zuur met zijn geconjugeerde base:

pH = pKa + log zuur / base
pH = -log Ka + log CH3COO- / CH3COOH
pH = 4,757 + log 1 E-3 / 4 E-3
pH = 4,15

#7

killahstyle

    killahstyle


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 mei 2012 - 19:34

O wacht even hoor!! De eenheden enzo hè... komt eraan!

#8

killahstyle

    killahstyle


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 mei 2012 - 19:44

CH3COOH (zwak zuur) + OH (sterke base)- --> CH3COO- (geconjugeerde base) + H2O

5 E-3 mol zwak zuur reageert met 1 E-3 mol sterke base. Er vormt 1 E-3 geconjugeerde base.

CH3COO- (geconjugeerde base) + H2O --> CH3COOH (zwak zuur) + OH- (sterke base)

1 E-3 mol van deze base reageert met H2O en vormt X mol zwak zuur en ook X mol sterke base.
X wordt uitgerekend met de Ka waarde en bufferformule.

pH = pKa + log A-/HA

A- = CH3COO- in liters. Dus: 1 E-3 mol (in 50ml zwak zuur + 10ml sterke base) zit in 60 ml.
concentratie A- = 6 E-5 mol/l
HA = CH3COOH in Liters. Dus ook hier, omrekenen
concentratie HA = 2,4 E-4 mol/l

invullen geeft:
pH = 4,757 + log (6 E-5 / 2,4 E-4)
pH = 4,15


is dit goed zo? (genoeg voor mn tweede vraag :oops: )

#9

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 mei 2012 - 20:08

A- = CH3COO- in liters. Dus: 1 E-3 mol (in 50ml zwak zuur + 10ml sterke base) zit in 60 ml.
concentratie A- = 6 E-5 mol/l
HA = CH3COOH in Liters. Dus ook hier, omrekenen
concentratie HA = 2,4 E-4 mol/l

Dit klopt nog niet.

Je hebt 1 .10-3 mol A- in 60 mL, hoeveel heb je dan in 1mL? en hoeveel heb je in 1000mL?

1.10-3 mol in 60 mL

????? mol in 1 mL

????? mol in 1000mL


De uiteindelijke pH blijft gelijk omdat het een verhouding betreft, maar in de meeste gevallen zal een foute omrekening niet tot het goede antwoord leiden :).
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#10

killahstyle

    killahstyle


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 mei 2012 - 20:15

Dit klopt nog niet.

Je hebt 1 .10-3 mol A- in 60 mL, hoeveel heb je dan in 1mL? en hoeveel heb je in 1000mL?

1.10-3 mol in 60 mL

????? mol in 1 mL

????? mol in 1000mL


1.10-3 mol in 60 mL
1,666 .10-5 mol in 1 mL
0,0166 mol in 1 Liter

En in het andere geval:

4E-3 mol in 60 ml
0,0666 mol in 1 Liter

pH nog altijd 4,15.

Is het zo goed? Wel logisch eigenlijk.... Kleinere stappen nemen, duidelijk opschrijven :oops:

#11

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 mei 2012 - 20:23

Wel logisch eigenlijk.... Kleinere stappen nemen, duidelijk opschrijven :oops:

Precies! Hier raak je er simpel mee weg, maar op een examen gaat je dat punten kosten en dat willen we liever niet.

Op naar de pH bij het equivalentiepunt.

Je gaf zelf al aan dat op het equivalentiepunt alle HA was omgezet in A-, je hebt dus volgende reactie:

HA + OH- rightarrow A- + H2O
Waarbij 5 mmol HA volledig wegreageert met 5 mmol OH- tot 5 mmol A-.
Wetende dat je hiervoor 50mL HA en 50 mL OH- nodig had, wat is dan de concentratie van A- ?
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#12

killahstyle

    killahstyle


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 mei 2012 - 20:29

5mMol A- zit nu opgelost in 100ml vloeistof.

De concentratie A- is dan dus 50mMol/L.
A- is hierin CH3COO-
HA is CH3COOH

Nu moet ik zeker door naar de volgende formule:

A- + H2O --> HA + OH-

50mMol/l + H2O --> HA + OH-

Met een Kb waarde van 5,714 E-10

Tot zover klopt het nog?

#13

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 mei 2012 - 20:35

Heel goed! ;)

Vervolgens bereken je de concentraties na evenwicht, hoeveel krijg je voor x?

En wat is dan de [HA] en de [A-]?
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#14

killahstyle

    killahstyle


  • >25 berichten
  • 26 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 mei 2012 - 20:46

Ik heb net geprobeerd:

50mMol A- word omgezet in XmMol CH3COOH en X mMol OH-

Kb = X2 / 50-X
Kb is bekend (5,714 E-10)
X = 1,69.10-4

pOH = -log X
pH = 24 - pOH
pH = 10,23

Maar dit is incorrect natuurlijk... Aangezien het een buffer is, moet ik die buffer formule gebruiken!

pOH = -log Kb + log (X2 / (50mMol/l - X)

Maar hier kom ik niet verder aangezien ik X niet weet en ook de pOH niet?

edit: Dit klopt helemaal niet eigenlijk...
Zover ik het zie is het log A/HA.
A = 50mMol - X
HA = X * X

nu zit ik echt vast

Veranderd door killahstyle, 13 mei 2012 - 20:49


#15

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 mei 2012 - 20:57

Ik heb net geprobeerd:

50mMol A- word omgezet in XmMol CH3COOH en X mMol OH-

Kb = X2 / 50-X
Kb is bekend (5,714 E-10)
X = 1,69.10-4

De reactie A- + H2O rightleftharpoons HA + OH- is een evenwicht. Een base met zijn geconjugeerd zuur.

Omdat het een evenwichtsreactie is moet je rekenen met behulp van concentraties, je krijgt dan: LaTeX

Bereken hieruit X eens.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill






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