[scheikunde] Bufferoplossing maken

Wizkidd

Stel:

Ik wil een bufferoplossing maken met een pH van 4,20, daarvoor gebruik ik 100 ml 0,25 M mierenzuur (HCOOH). Hoeveel ml 2,0 M natronloog moet ik toevoegen om de gewenste pH te krijgen?

Deze vraag weet ik op te lossen, maar op een manier waarvan mij verteld is dat je die op het examen beter niet kunt gebruiken. Die is als volgt:

HCOOH (aq) + H₂O (l) ⇔ H₃O⁺ (aq) + HCOO^- (aq)

Zuur evenwicht, dus je hebt de pKz nodig: 3,75

Aantal mmol = 100 x 0,25 M = 25 mmol HCOOH

pKz = 3,75 = 4,20 - log [HCOO^-] / 25

0,45 = log [HCOO^-] / 25

HCOO^- = 70,46 mmol

Volume dat hier bij hoort is 35,23 ml

Nu is mijn vraag, hoe moet ik dit dan wel oplossen?

mathfreak

Bereken eerst eens hoeveel H₃O⁺ er in 100 ml mierenzuuroplossing zit. Je weet dat je een pH van 4,20 wilt hebben, dus hoeveel H₃O⁺ moet er dan wegreageren, dus hoeveel ml NaOH-oplossing moet je dan toevoegen?

Margriet

HCOOH (aq) + H₂O (l) ⇔ H₃O⁺ (aq) + HCOO^- (aq)

Zuur evenwicht, dus je hebt de pKz nodig: 3,75

Aantal mmol = 100 x 0,25 M = 25 mmol HCOOH

pKz = 3,75 = 4,20 - log [HCOO^-] / 25

Je bent op de goede weg alleen die 25 moet zijn [HCOOH].

Je weet dan de verhouding [COO^-]/[HCOOH] en je weet ook dat ze samen 25 mmol zijn.

Je berekent dan het aantal mmol HCOOH en het aantal mmol COO^- en dan ben je er . Bijna dan.

Marko

Bereken eerst eens hoeveel H₃O⁺ er in 100 ml mierenzuuroplossing zit. Je weet dat je een pH van 4,20 wilt hebben, dus hoeveel H₃O⁺ moet er dan wegreageren, dus hoeveel ml NaOH-oplossing moet je dan toevoegen?

Ik denk niet dat je er op die manier komt. Het gaat hier om een oplossing van een zwak zuur, en het zal dan ook het zwakke zuur zijn dat wegreageert. Je komt er niet door [H⁺] voor en na de reactie te berekenen, en uitgaande daarvan te berekenen hoeveel OH^- er dan moet worden toegevoegd.

De methode van TS is op zich goed, maar niet voor een opgave zoals deze! De genoemde methode is geldig wanneer je moet berekenen hoeveel je van de geconjugeerde base moet toevoegen om een bepaalde pH te bereiken.

Hier moet je het anders aanpakken. Je moet "iets x stellen". De reactie die optreedt bij het toevoegen van OH^- is

HCOOH + OH^- HCOO^- + H₂O

Vervolgens kun je stellen dat je x mol OH^{-^{toevoegt per liter oplossing, en vervolgens kun je x invullen op bepaalde plaatsen in de relevante vergelijkingen.}}

Margriet

@ Marko

Het betreft hier een bufferoplossing.

Als je 18,5 mmol NaOH toevoegt heb je een verhouding Z^-/HZ van 18,5 / (25-18,5 )

Je komt dan op pH = 4,2. Door toevoegen van NaOH ontstaat de geconjugeerde base. Die behoef je dus niet toe te voegen.

Marko

Margriet schreef: ↑do 23 mei 2013, 22:23
Het betreft hier een bufferoplossing.

Uiteraard, maar dat is niet zo relevant. Ook als de eindtoestand geen buffer is moet je de genoemde methode volgen. Het probleem is juist dat de connectie buffer <-> Henderson-Hasselbalch vergelijking teveel vastgeroest zit.

Je komt dan op pH = 4,2. Door toevoegen van NaOH ontstaat de geconjugeerde base. Die behoef je dus niet toe te voegen.

Inderdaad, dat is het hele punt. De HH-vergelijking is relevant voor vraagstukken waar een buffer wordt gemaakt uit een zuur en de geconjugeerde base. Maar dit is niet zo'n vraagstuk en dus moet een andere methode gevolgd worden. De algemene, systematische aanpak is dan om eerst de reactievergelijking op te schrijven en daarna iets x te stellen.

Dat de geconjugeerde base ontstaat blijkt ook uit de reactievergelijking die ik gaf.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[scheikunde] Bufferoplossing maken

Bufferoplossing maken

Re: Bufferoplossing maken

Re: Bufferoplossing maken

Re: Bufferoplossing maken

Re: Bufferoplossing maken

Re: Bufferoplossing maken