Springen naar inhoud

Examenvraag scheikunde evenwichtsvoorwaarde



  • Log in om te kunnen reageren

#1

NaSc

    NaSc


  • >25 berichten
  • 38 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 mei 2013 - 18:30

Hallo allemaal!
Ik heb een probleem met een opgave uit een examen. Het gaat om vraag 4 van vwo scheikunde 2012-1.
Ik heb niet echt een specifieke vraag, want ik snap helemaal niets van deze vraag. Kan iemand met helpen?

Ik geef een samenvatting van de vraag en voor de volledigheid staan onderaan links naar de opgaven en het correctiemodel.

" In de elektrolysecel zijn beide oplossingen gebufferd op een pH van 7,00. In een oplossing van koolstofdioxide komen ook HCO3- ionen voor.
Bereken de verhouding [HCO3-]:[CO2] in een oplossing met een pH van 7,00."

Volgens het antwoordmodel moet je de evenwichtsvoorwaarde uitrekenen. alleen komt er uit die evenwichtsvoorwaarde dan Kz of Kb. Maar de evenwichtsvoorwaarde is toch niet gelijk aan Kz of Kb?

opgave: http://static.examen...28-a-12-1-o.pdf
uitwerking: http://static.examen...28-a-12-1-c.pdf

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 18 mei 2013 - 19:01

De evenwichtsvoorwaarde geldt altijd: Als er evenwicht is, dan is de concentratiebreuk gelijk aan de evenwichtsconstante.

Hier gaat het om een situatie met CO2. En dat CO2 zit opgelost in water. Dus is het dissociatie-evenwicht van CO2 actief. En dus geldt dat de concentraties van CO2 en HCO3- worden gegeven door het verband met de Kz van CO2.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#3

NaSc

    NaSc


  • >25 berichten
  • 38 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 mei 2013 - 08:51

Wat bedoel je met " Dus is het dissociatie-evenwicht van CO2 actief." ?
Bij een dissociatie-evenwicht valt een deeltje uiteen in 2 kleinere deeltjes toch? Betekent dat dat CO2 uiteen valt of dat CO2 het resultaat is van dat evenwicht?

#4

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 19 mei 2013 - 16:03

Met het dissociatie-evenwicht bedoel ik het afsplitsen van H+ zoals alle zwakke zuren dat doen.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#5

NaSc

    NaSc


  • >25 berichten
  • 38 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 mei 2013 - 10:27

Mja, ok. Ik ben geloof ik niet zo duidelijk in mijn vraagstelling geweest, dat komt omdat ik eigenlijk geen flauw idee heb waar de vraag nou eigenlijk over gaat.
In eerste instantie snapte ik al niet hoe HCO3- en CO2 zich naar elkaar gedragen.
Ik weet dat H2CO3 opsplitst in water en koolstofdioxide maar HCO3- kan dat niet neem ik aan, in ieder geval niet zonder een H+ op te nemen.
Daarnaast liep ik vast bij de vraag of je nou een Kz/b of evenwichtsvoorwaarde moet uitrekenen en uiteindelijk bleek het een soort combinatie van beide te zijn. Zo'n berekening heb ik in ieder geval niet eerder gezien.

#6

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 20 mei 2013 - 15:58

H2CO3 is een term waarmee we aangeven dat CO2 opgelost in water zich als een zuur gedraagt. Het vraagstuk draait er dus ten eerste om dat je weet dat CO2 zich als een zuur kan gedragen, en hoe dat dan in zijn werk gaat.

Vervolgens gaat het dus om de kennis dat je een zuur-base evenwicht altijd kunt beschrijven aan de hand van de bijbehorende Kz, en dat in evenwicht altijd geldt: K = concentratiebreuk

Dat is informatie die altijd geldt. Wat je uiteindelijk met die informatie moet doen hangt van het vraagstuk af. Het kan best zijn dat er hier iets nieuws wordt gevraagd, maar in wezen komt het vraagstuk op precies hetzelfde neer als alle andere vraagstukken: Wat is er gegeven, wat is er gevraagd, en via welke vergelijkingen kun je het gevraagde berekenen uit het gegevene?

p.s. Een evenwichtsvoorwaarde kun je niet uitrekenen. Je kunt de evenwichtsvoorwaarde wel formuleren, als stap op weg naar de oplossing. De algemene formulering van de evenwichtsvoorwaarde gaf ik in bericht #2.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#7

NaSc

    NaSc


  • >25 berichten
  • 38 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 mei 2013 - 17:03

Dus als er sprake is van een zuur-base evenwicht kan je dat evenwicht beschrijven met Kz en die heeft een waarde gelijk aan de waarde K voor dat evenwicht?
Met K bedoel ik dan de evenwichtsconstante.

Mijn probleem is dan nog dat je in die evenwichtsconstante niet alle deeltjes een plaats hebt gegeven. Je hebt HCO3- en H3O+ rechts en CO2 links. Maar waar blijven links de H+-ionen dan?

#8

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 21 mei 2013 - 17:21

Kz is K

K is de evenwichtsconstante en die z is alleen om aan te geven dat het in dat geval om het zuur-base evenwicht van dat zuur gaat.

Die evenwichtsconstante is een kenmerk van de reactie, met een bepaalde waarde.

De concentratiebreuk is het product van de concentraties van alle stoffen achter de pijl, gedeeld door het product van de concentraties van de stoffen voor de pijl

Voor een evenwicht

A + B rightleftharpoons C + D

is de concentratiebreuk (wordt soms aangeduid met Q) dus

LaTeX

Als er evenwicht is, dan geldt:

LaTeX

Dát is de evenwichtsvoorwaarde: Stellen dat de evenwichtsconstante gelijk is aan de concentratiebreuk.

Voor het hierboven genoemde geval wordt dat dus:

LaTeX

Zo staat het in de vorm van een wiskundige vergelijking, waar we mee verder kunnen rekenen. Als we een aantal variabelen kennen, kunnen we de onbekende uitrekenen.

In jouw evenwichtsvoorwaarde komt dus de evenwichtsconstante voor het zuur-base evenwicht van CO2 en de concentraties van de opgeloste deeltjes. Dat zijn inderdaad HCO3-, H3O+ en CO2

Hoe schrijf je dus de evenwichtsvoorwaarde voor jouw geval?

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#9

NaSc

    NaSc


  • >25 berichten
  • 38 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 mei 2013 - 18:28

Ik weet niet hoe de evenwichtsconstante in elkaar zit omdat ik niet voor me zie hoe de reactie verloopt.
Is het zo dat als CO2 in een zuur-base reactie voorkomt, je bij de uitwerking met H2CO3 werkt?
CO2 moet in ieder geval tegenover HCO3- en aangezien CO2 hier als zuur reageert, moet CO2 ook tegenover H3O+.

#10

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 21 mei 2013 - 20:23

Ah....zo had ik het nog niet begrepen!

Als CO2 als zuur reageert moet je inderdaad net doen of het H2CO3 - voornamelijk omdat de base die bij deze reactie ontstaat HCO3- is.
Maar H2CO3 bestaat niet, het valt uiteen in H2O en CO2. Als het over concentraties gaat moet je dus die van CO2 gebruiken.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#11

NaSc

    NaSc


  • >25 berichten
  • 38 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 mei 2013 - 17:08

Aha!
Dus de reactie is in in essentie:
H2CO3-> HCO3- + H3O+
Maar de waterstofcarbonaat valt uitelkaar dus is de reactie:

H2O + CO2 -> HCO3- + H3O+


Dus de evenwichtsvoorwaarde is:

[HCO3-] x [H3O+] / [H2O] x [CO2]

Nu ik dit zit te typen besef ik dat het onzin is dat water ook in de evenwichtsvoorwaarde staat. Dus het water dat ontstaan is door het uiteenvallen van diwaterstofcarbonaat mag je gewoon negeren?

#12

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 22 mei 2013 - 17:53

Zo ga je inderdaad de goede kant op! Je kunt water weglaten in de concentratiebreuk, want water is ook het oplosmiddel.

p.s. De term

LaTeX

is zoals eerder aangegeven de concentratiebreuk. In evenwicht geldt dat de uitkomst van deze breuk gelijk is aan de waarde van de evenwichtsconstante.

p.p.s. Denk eraan dat je de reacties als evenwichten schrijft (dus met een evenwichtspijl).

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#13

NaSc

    NaSc


  • >25 berichten
  • 38 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 mei 2013 - 08:03

Ok, dus als ik het goed begrijp is de Kz, de zuurconstante, een speciaal geval van de algemene formule voor de concentratie met als algemene formule Kz = [H3O+]a x [Z-]b / [HZ]c als a HZ ⇔ b Z- + c H3O+ geldt. En daarom hebben sterke zuren geen Kz, want je kan niet delen door 0.

#14

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 23 mei 2013 - 08:50

Niet helemaal; Kz is de evenwichtsconstante die hoort bij de dissociatiereactie (afsplitsen van H+) van een zwak zuur. Daar zijn a, b en c altijd gelijk aan 1.

Je opmerking over sterke zuren is correct.

Kun je nu met deze informatie nog eens terugkijken naar de opgave? Begrijp je hoe de opgave "werkt"?

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#15

NaSc

    NaSc


  • >25 berichten
  • 38 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 mei 2013 - 11:40

Ik heb de vraag nog een keer gemaakt en ik het idee dat ik het probleem beter begrijp.
Super bedankt! Handige kennis, vlak voor het examen!






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