[scheikunde] Berekenen van de ammoniumconcentratie (pH oefening)

choco-and-cheese

Opdracht:

In een bepaalde oplossing bevindt zich tegelijkertijd 0,02M NH₄OH en 0,01M NaOH. Bereken [NH₄⁺] in deze oplossing.

Het probleem is dat ik niet goed weet hoe ik hieraan moet beginnen. In dit geval is er een mengsel van een sterke base en een relatief zwakke base.

Ik kom uit op 1,8*10^-5 maar bij de antwoorden zit ik er een factor 2 naast. Antwoord = 3,6*10^-5 mol ammonium

Ik heb volgende berekening gemaakt:

eindconc. NH₄OH = 0,02M - 0,01M = 0,01M

NH₃+H₂O--->NH₄⁺ + OH^-

0,01 + / ---> 0 + 0

-x +/ ---->+x +x

__________________

(0,01-x) ----> x²

Kb=[NH₄⁺]*[OH^-]/[NH₃] (pKb: 4,75)

10^-4,75 = x²/(0,01M) ik verwaarloosbaar x even.

Nu bereken ik x, dus neem ik de vierkantswortel van 10^-4,75(K_b) * 0,01M

Nu is x = [NH₄⁺] of [OH^-], maar er is natuurlijk maar een fractie gedissocieert in ionen, dus geldt:

x= 4,217*10^-4/0,01M = 0,04216 * 4,217*10^-4= 1,8*10^-5 mol [NH₄⁺]

Hoe komt het dat ik er net een factor 2 naast zit?

Margriet

eindconc. NH₄OH = 0,02M - 0,01M = 0,01M

Dit klopt niet. De opzet is niet goed. Het zijn twee basen, basen kunnen elkaar niet neutraliseren. Er is OH^- afkomstig van de reactie van NH₃ met water en van de NaOH.

NH₃+H₂O--->NH₄⁺ + OH^-

Stel [NH₄⁺] = x en bereken de concentraties , uitgedrukt in x eens opnieuw.

choco-and-cheese

Maar ik ken geen volumes, dus hoe weet ik de exacte concentraties aan [NH₄⁺] of [OH^-]?

Voor NaOH geldt:

pH = 14+ log(0,01) = 12

Dus dat levert al 10^-12 = 0,01 mol OH^-

Maar wat moet ik nu verder doen om x te bepalen als je de 2 basen samen neemt?

Margriet

Gegeven is bij bericht 1: [NH₄OH] of liever [NH₃] = 0,02M en [NaOH] =0,01 M

Je berekende bij bericht 3 dat [OH-] = 0,01 M (afkomstig van NaOH) dat is goed.

Nu [OH-] afkomstig van NH₃ met water:

Je berekende bij bericht 1 dat als [NH₄⁺] = x M en [OH^-] = x M (afkomstig van NH₃ met water), dat [NH₃] dan 0,01-x M wordt.

Dat laatste is niet juist want de uitgangsconcentratie is niet 0,01M maar ......M

Corrigeer [NH₃].

Tel dan de OH^-concentraties bijelkaar op.

Vul nu [NH₄⁺] [OH^-] en [NH₃] in, in de evenwichtsvoorwaarde.

Kijk of je ergens x kunt verwaarlozen.

Bereken [NH₄⁺]

Succes! En als het niet lukt, vraag je maar.

choco-and-cheese

Ik weet niet goed hoe ik de 0,01 mol [OH^-], afkomstig van de 0,01M NaOH oplossing in volgende vergelijking moet zetten?

Kb=[NH₄⁺]*[OH^-]/[NH₃] (pKb: 4,75)

10^-4,75 = [NH₄⁺]*[OH^-]*0,01[OH^-]/(0,02M NH₃)

10^-4,75^* 0,02M = [NH₄⁺]*[OH^-]*0,01[OH^-]

Ik veronderstel dat dit niet juist is...

Fuzzwood

Je hebt al een bekende concentratie OH^- , daar tel je de onbekende concentratie gewoon bij op? Hoe zou je dat heel simpel kunnen doen, een onbekende bij iets optellen?

choco-and-cheese

Ik heb er is over nagedacht en focus me op het evenwicht van ammoniak, in de wetenschap dat er 0,01 mol OH^- aanwezig is van de NaOH dissociatie (reeds correct berekend, zie boven):

Kb = [OH^-][NH₄⁺]/[NH₃]

[NH₄⁺] = Kb*[NH₃]/[OH^-]

[NH₄⁺] = 10^-4,75*0,02/0,01 = 3,6*10^-5

Typhoner

goed, maar zet altijd en overal eenheden bij!

Nu nog een laatste stap: je hebt aangenomen dat alleen NaOH een belangrijke bijdrage levert aan de OH^--concentratie (en dat de concentratie van NH₃ quasi niet verandert). Hoe kan je, uitgaande van wat je nu hebt berekend, die aanname rechtvaardigen?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[scheikunde] Berekenen van de ammoniumconcentratie (pH oefening)

Berekenen van de ammoniumconcentratie (pH oefening)

Re: Berekenen van de ammoniumconcentratie (pH oefening)

Re: Berekenen van de ammoniumconcentratie (pH oefening)

Re: Berekenen van de ammoniumconcentratie (pH oefening)

Re: Berekenen van de ammoniumconcentratie (pH oefening)

Re: Berekenen van de ammoniumconcentratie (pH oefening)

Re: Berekenen van de ammoniumconcentratie (pH oefening)

Re: Berekenen van de ammoniumconcentratie (pH oefening)