Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 467
Margriet schreef: ↑di 04 feb 2014, 20:07
Dat S2- twee H+ op kan nemen kun je zien aan de lading van het ion. En dat bv. H3PO4 drie H+kan afstaan kun je zien aan het aantal H's. (H3....Drie dus.)
En wat nu bij bijvoorbeeld bij H2PO4- (bericht 21)? Daar vroeg ik of deze stof misschien twee H'tjes kan afstaan en daarop antwoordde u dat dit alleen kan met een sterke base, zoals OH-. Op zich logisch, want ik kan tweemaal de reactievergelijking opstellen. Eerst met HCO3-(zwakke base) laten reageren en vervolgens met natronloog (sterke base).
Met zwakke base:
H2PO4- + HCO3- → HPO42- + H2CO3
Met sterke base:
H2PO4-+ OH- → PO42- + H3O+
Volgens mij kloppen bovenstaande reactievergelijkingen, maar waarom kan H2PO4 dan niet beide H'tjes afstaan aan een zwakke base? Dan zou H3CO3, ontstaan, wat (volgens mij) niet bestaat. Maar kun je dat ook op een andere manier zien?
-
- Berichten: 11.177
Omdat die zwakke base na een opname van H+ een sterker zuur is geworden dan het oorspronkelijke zuur, wat dan als base zal functioneren. Ben je bekend met pKa waarden en wat die precies betekenen?
-
- Pluimdrager
- Berichten: 2.722
In de opgave waar je naar verwijst ging het om een reactie van diwaterstoffosfaat en waterstofcarbonaar in deeg bij
hoge temperatuur.
Als je deze stoffen normaal zou mengen zou zich het volgende evenwicht instellen :
H
2PO
4 - + HCO
3- \( \rightleftarrows \)
HPO
42- + H
2O + CO
2
Het evenwicht ligt links. Maar omdat er hier sprake is van heel hoge temp en er dan geen gas oplost en dus ontwijkt loopt de reactie af naar rechts. Er treedt dan dus wél een reactie op doordat al het CO
2 ontwijkt .
Een bijzondere situatie dus. Tot zover eens?
-
- Berichten: 467
Fuzzwood schreef: ↑di 04 feb 2014, 21:02
Omdat die zwakke base na een opname van H+ een sterker zuur is geworden dan het oorspronkelijke zuur, wat dan als base zal functioneren. Ben je bekend met pKa waarden en wat die precies betekenen?
Nee, daar ben ik niet bekend mee. Alleen met de waarden vermeld in tabel 49 van de Binas.
Margriet schreef: ↑di 04 feb 2014, 21:13
In de opgave waar je naar verwijst ging het om een reactie van diwaterstoffosfaat en waterstofcarbonaar in deeg bij hoge temperatuur.
Als je deze stoffen normaal zou mengen zou zich het volgende evenwicht instellen :
H2PO4 - + HCO3- \( \rightleftarrows \)
HPO
42- + H
2O + CO
2
Het evenwicht ligt links. Maar omdat er hier sprake is van heel hoge temp en er dan geen gas oplost en dus ontwijkt loopt de reactie af naar rechts. Er treedt dan dus wél een reactie op doordat al het CO
2 ontwijkt .
Een bijzondere situatie dus. Tot zover eens?
[/size]
Nee, niet helemaal. Ik begrijp de reactievergelijking en ik begrijp ook dat wanneer CO2 als gas ontsnapt, de reactie naar rechts in het voordeel zal zijn. Wat ik niet begrijp is hoe u weet dat het evenwicht, in de normale situatie, links ligt.
-
- Pluimdrager
- Berichten: 2.722
Wat ik niet begrijp is hoe u weet dat het evenwicht, in de normale situatie, links ligt.
Ik zal laten zien aan de hand van een voorbeeldje (met makkelijk te typen formules) hoe je kunt weten of een evenwicht rechts of links ligt.
HF is een zwak zuur. Kz
1= 7,2 x 10
-4
F
- is een zwakke base.
H
2S is een zwak zuur. Kz
2=3,0 x10
-7
HS
- is een zwakke base.
Omdat nu 7,2 x 10
-4 > 3,0 x10
-7 weet je dat het volgende evenwicht:
HF + HS
- \( \rightleftarrows \)
F
- + H
2S rechts ligt.
Ezelsbruggetje: Staat in tabel 49 van Binas het zuur boven de base dan ligt het evenwicht
rechts. En hoe groter de afstand hoe meer het evenwicht naar rechts ligt.
Overeenkomstig geldt natuurlijk dat als Kz
1 < Kz
2 het evenwicht links ligt.
-
- Berichten: 467
Dat is handig om te weten.
En bij H2PO4 - + HCO3- 
HPO42- + H2O + CO2kan ik zeggen dat H2PO4 -als zuur onder de base HCO3-staat. Hier is het evenwicht, in de normale situatie, dus inderdaad naar links.
Tot zover dus eens.
-
- Pluimdrager
- Berichten: 2.722
Ok, en weet je dan nu welke base je het beste kunt gebruiken om H2PO4- zo volledig mogelijk om te zetten in PO43- ?
En lukt het dan de reactievergelijking opstellen van die zuur-basereactie ?
-
- Berichten: 467
Eerst is er nog even een onduidelijkheid: H2PO4- heeft dus zowel twee H'tjes als een negatieve lading. Wanneer een molecuul beide heeft, moet je kijken naar de hoeveelheid H'tjes om te weten wat die maximaal kan afstaan? Bij S2- kun je het weer aan de lading zien dat het twee H'tjes kan opnemen, omdat het geen H-atomen bevat? De H-atomen hebben dus eigenlijk 'voorrang' op de lading (beetje raar gezegd misschien).
Als ik hier dus kijk naar het aantal H'tjes, weet ik dat H2PO4- twee H'tjes kan afstaan. Ik heb dan een base nodig die twee H'tjes kan opnemen. Dat is dus natronloog:
2 H2PO4-+ 2 OH-→ 2 PO42- + 2 H3O+
Aan HCO3-kan ik dus zien dat het één H-atoom kan opnemen. Maar dan weer even terug naar het ezelsbruggetje: OH- heeft een negatieve lading, maar kan wel twee H'tjes opnemen? Is dit een uitzondering?
-
- Pluimdrager
- Berichten: 2.722
Als ik hier dus kijk naar het aantal H'tjes, weet ik dat H2PO4- twee H'tjes kan afstaan. Ik heb dan een base nodig die twee H'tjes kan opnemen. Dat is dus natronloog:
2 H2PO4-+ 2 OH-→ 2 PO42- + 2 H3O+
H
2PO
4- kan twee H
+ afstaan, dat is goed.
Maar OH
- kan
hier geen twee H
+opnemen.
Schrijf de reactievergelijking eens in twee stappen, en bedenk dan dat steeds het geconjugeerde zuur van de base en de geconjugeerde base van het zuur ontstaan. En dat het sterkste zuur steeds reageert met de sterkste base.
-
- Berichten: 467
Voor mezelf eerst nog even de vraag: geef de reactievergelijking van natriumdiwaterstoffosfaat met natriumwaterstofcarbonaat
H2PO4- + OH-→ HPO42- + H2O
HPO42-+ OH-→ PO42- + H2O
Dan zou het als volgt moeten zijn:
H2PO4- + 2 OH-→ PO42-+ 2 H2O
Hier neemt OH-, dus tweemaal één H'tje op.
-
- Pluimdrager
- Berichten: 2.722
Dan zou het als volgt moeten zijn:
H2PO4- + 2 OH-→ PO42-+ 2 H2O
Hier neemt OH-, dus tweemaal één H'tje op.
Kijk nog even naar de lading van het fosfaation. Verder goed.
Voor alle zekerheid: er zijn twéé OH
- -ionen nodig en elk ion neemt één H
+ op.
-
- Berichten: 467
De lading klopt nu natuurlijk niet. Het is PO43-.
Zoals u eerder zelf al aangaf, is het inderdaad handiger om de reactievergelijking in stapjes te doen in plaats van meteen de eindreactie op te willen schrijven. Op deze manier zie ik immers veel beter waar ik nou mee bezig ben en ga ik dus minder snel in de fout.
Mag ik meteen nog een vraag stellen?
Ik heb geprobeerd te beredeneren of het volgende evenwicht endotherm of exotherm is. Kunt u kijken of mijn beredenering klopt?
2 NO2(g) ⇔ N2O4 (g)
in tabel 51 staan enkele evenwichtsconstanten. Voor deze reactie geldt dat de K kleiner wordt, naarmate de temperatuur toeneemt. Als de K kleiner wordt, dan moet de noemer van de concentratiebreuk groter zijn geworden. De noemer vormt de linkerkant van de reactie: dus de reactie naar links is exotherm en de reactie naar rechts is endotherm. In feite kun je met deze tabel achterhalen welke reactie endotherm is en dan is automatisch de reactie die de andere kant opgaat exotherm.
-
- Berichten: 11.177
Even een leuk thermodynamisch ezelsbruggetje: het aantal gasdeeltjes neemt af dus de reactie is endotherm.
-
- Berichten: 467
Fuzzwood schreef: ↑do 06 feb 2014, 20:16
Even een leuk thermodynamisch ezelsbruggetje: het aantal gasdeeltjes neemt af dus de reactie is endotherm.
Omdat ik van links naar rechts van twee deeltjes naar één deeltje ga?
-
- Pluimdrager
- Berichten: 2.722
Bij verhoging van de temperatuur verschuift het evenwicht naar de endotherme kant. (Je voegt warmte toe en als reactie daarop neemt het evenwicht warmte op). Dat is hier dus naar links, de kant met de meeste deeltjes.
@Fuzzwood. De reactie naar rechts, minder deeltjes, is toch exotherm? ΔH = -58 kJ. Of zit ik nu mis?
