[scheikunde] Zuur base evenwicht in water uitleg boek

mcfaker123

Hallo, Ik kan maar niet verstaan wat ze uitleggen bij het zuur-base evenwicht in mn boek. Ik heb de tekst gelezen, daarna naar de voorbeelden gekeken en toch versta ik er niet echt iets van. Vooral de voorbeelden zijn moeilijk te snappen. Ik heb daarom alles helemaal overgeschreven met afbeeldingen. Alles (titels, gemarkeerde tekst, hoofdvakjes, kleur) heb ik overgenomen. Ik heb alles letterlijk overgenomen, omdat ik twijfel of er misschien informatie ontbreekt of niet goed is uitgelegd.

Kan iemand me zeggen wat ze in die voorbeelden proberen te bereiken, want dat is niet duidelijk voor mij. Over welke zuur-base evenwicht hebben ze het nu in elk van die voorbeelden?

Bij het tweede voorbeeld hebben ze H3O+ & OH- in rood! en toch achteraf hebben ze een vereenvoudigde reactie met NH3 en H2O. Zijn deze vereenvoudigde reacties de zuur-base evenwichten waarover zij het hebben?

Exact overgenomen uit het boek:

Theorie:

Afbeelding

Voorbeeld1 komt na de theorie:

Afbeelding

Voorbeeld 2:

Afbeelding

Wdeb

Wat gepoogd wordt is uitleggen hoe een zwakke base kan reageren, door eerst die van sterke zuren en sterke basen te pakken. Als dit behandeld is en dus een algemeen verband is opgesteld, wordt dit toegepast, zodat het nu hiervan wordt bewezen.

In de theorie wordt eerst gesteld dat een base in water OH^- levert en een zuur H₃O⁺.(reactie 1 en 2) Als die met elkaar in contact komen, vormen ze twee moleculen water (neutralisatiereactie).

Als een zuur met een base reageert, kan je dus reactie 1 bij reactie 2 optellen, waarbij je direct de H₃O+ en OH^- (die nu aan één kant van de pijl staan, namelijk na de pijl) vervangt door 2 watermoleculen.

Dan streep je water vooraf weg tegen water achteraf. Nu heb je dat evenwicht met A₁ + B₂ <->A₂+B₂

Hiervan kan je een evenwichtsvoorwaarde opstellen.

Maar waar ligt dat evenwicht dan? Dat is vrij makkelijk te achterhalen. Vermenigvuldig boven en onder de deelstreep deze evenwichtsvoorwaarde met de concentratie H₃O⁺ en je krijgt een verband dat je ook kan verkrijgen door de evenwichtsvoorwaarde van reactie 1 te delen door de evenwichtsvoorwaarde van stof A₂ (die ontstond in reactie 2) met water. Probeer maar.

Dus kan je zeggen dat de K van de reactie van een zuur met een base gelijk is aan de deling van de zuurconstante van het zuur door de zuurconstante van het geconjungeerde zuur van de base.

Stukje voorkennis: Als een K heel groot is, is de reactie aflopend naar rechts. En als die heel klein is naar links. En tussendoor evenwicht.

Voorbeeld 1 gaat uit van elders in je boek gegeven waarden, maar past dit geintje toe op een sterk zuur en een sterke base en bewijst dus aflopendheid naar links. (ik heb je boek niet)

Voorbeeld 2 doet hetzelfde, maar nu voor een sterk zuur met een zwakke base.

Voorbeeld 3 zal vast een zwak zuur met een sterke base zijn (ook aflopend naar rechts).

Maar dit alles in een inleiding op zwakke zuren met zwakke basen. Dan wordt het nog lastiger.

Hoop dat ik je verder heb geholpen.

Succes,

Wdeb

mcfaker123

Ten eerste wil ik u bedanken voor het nemen van de tijd om mij dit allemaal uit te leggen. Het is namelijk niet zo gemakkelijk dit onderwerp!

Ik zou u wat verder willen vragen (indien mogelijk) over wat u net zei:

Voorbeeld 1 gaat uit van elders in je boek gegeven waarden, maar past dit geintje toe op een sterk zuur en een sterke base en bewijst dus aflopendheid naar links. (ik heb je boek niet)

Voorbeeld 2 doet hetzelfde, maar nu voor een sterk zuur met een zwakke base.

Voorbeeld 3 zal vast een zwak zuur met een sterke base zijn (ook aflopend naar rechts).

U zegt dat we dit toepassen op al die voorbeelden. Maar we hadden in de theorie wel een formule met 2 stoffen aan de linkerkant & 2 stoffen aan de rechterkant! En voor die reactie kunnen we die K waarde bepalen door Ka1 te delen door Ka2. Ze hebben het over de reactie in de vorm van:

Afbeelding

Voor voorbeeld 1 is er geen zulke reactie met 2 stoffen voor en 2 na de reactiepijl, maar in plaats daarvan hebben we een formule gekregen die geen enkel verband heeft met wat er in de theorie staat:

Er staan hier 4 stoffen voor en 4 stoffen na de reactiepijl!:

Afbeelding

Voor voorbeeld 2 is het net hetzelfde, er is geen reactie als Afbeelding

te vinden!

In plaats daarvan krijgen we weer een eigenaardige "4 stoffen aan de ene kant 4 aan de andere kant" reactie:

Afbeelding

Dus ik kan voor dit soort formule de theorie van de K onmogelijk toepassen, want de formules/reacties in vb1, vb2, (en de rest) komen niet voor in de theorie.

Fuzzwood

Waarom neem je tribuneionen mee in je berekening?? Daarbij doet water niet mee in het evenwicht.

mcfaker123

Dit is nu het probleem. Ik zou graag een formule in de vorm van Afbeelding

bekomen, maar ip daarvan schrijven ze zulke lange formules met wat u noemt "tribuneionen". In de theorie had je eerst ook de formule in de vorm van Afbeelding

Maar hier kon je 2 H2O moleculen aan beiden kanten schrappen! Hierdoor kregen we een normale reactie met 1 zuur & 1 base links en met 1 geconjugeerde base & 1 geconjugeerde zuur rechts oftewel 2 stoffen links & 2 stoffen rechts: Hier kunnen we de K berekenen.

Wdeb

Het zou helpen als je de gegevens eens geeft/opzocht die bij de getallen hoort die gebruikt worden.

De uitleg is niet zoals ik hem zou doen, maar daarmee is hij zeker niet onjuist. Dus voor het doorgronden van de uitleg lijkt het nodig om de getallen uit de uitleg te benoemen:

1. Wat is 55,6?

2. Wat is 1,8^.10^-16?

3. Wat is 5,58^.10^-10?

Dit zou je kunnen zien als een soort van Reverse-engineering en is vaak een goede methode om uitleg te doorgronden.

Zodra je dat weet/geeft, kunnen we weer verder kijken.

Als je zelf al verder wilt, raad ik je aan om de tip van Fuzzwood te gebruiken over die tribune-ionen. Met exact dezelfde stap als je hierboven beschrijft (wegstrepen van deeltjes aan beide kanten, hoeft niet perse water te zijn) kom je toch ook tot het simpele evenwicht bij voorbeeld 1 en 2? Er is bij de zwakke base echter rekening gehouden met het feit dat dit evenwicht sterk links ligt.

Wdeb

mcfaker123

1. Wat is 55,6?

2. Wat is 1,8^.10^-16?

3. Wat is 5,58^.10^-10?

Dit is allemaal voor deze reacties:

Afbeelding

en

Dit is dus het zuur-base evenwicht waar ze het over hebben. (Het is dus niet de reactie met tribuneionen, ik wou het even zeker weten)

Dat schrappen lukt wel: het hoeft dus niet water te zijn zoals in de theorie wordt vermeldt. Ik wist niet hoe welke kant je moest kiezen als je een evenwichtspijl had "<--->". U zei:

Er is bij de zwakke base echter rekening gehouden met het feit dat dit evenwicht sterk links ligt.

Dit betekent dus dat we bij alle zwakke basen/zuren (hebben negative Ka/Kb) we de linkerkant kiezen, want het evenwicht ligt links dus meer stoffen daar en dus is er daar een reactie. We nemen dus bij vb2 NH3, H2O ipv NH4+ en OH-.

Nu heb ik dus de reactie opgesteld (voor voorbeeld 2) en die ziet er als volgt uit:

Afbeelding

Nu we de reagentia hebben, hoe weten we wat de reactieproducten zullen zijn?

Wdeb

Twee dingen; ten eerste heb je mij nog steeds niet duidelijk gemaakt dat je WEET/BEGRIJPT wat die getallen inhouden die ik noemde. Pas dan denk ik dat je verder kan begrijpen.

Het tweede gaat over wat je laat zien adhv voorbeeld 2. Hierbij geldt nog steeds de oude regel: Sterkste zuur reageert met sterkste base. Dus het hydronium-ion staat zijn H⁺ af aan het ammonia-molecuul. Met de rest gebeurt niks, dus dat noemen wij dan tribune-ionen.

In onze contreien hebben we afgesproken dat we tribune-ionen niet in de reactievergelijking plaatsen, maar dat is in de Angelsaksische landen anders. Die plaatsen gewoon alle onderdelen in de vergelijking. Maar die zouden dan ook Cl- niet afsplitsen van het H⁺, behalve als ze ermee verder willen rekenen, zoals nu..

Dus wat je nu verkrijgt zijn die hele lange vergelijkingen waarbij deeltjes die onveranderd zijn, weg gestreept mogen worden. Dit is gewoon een manier om te laten zien dat je bewust bent van het feit dat ze er wel zijn.

Daarna is het gewoon te volgen, toch? Of zit daarna nog een probleempje?

Wdeb

mcfaker123

ten eerste heb je mij nog steeds niet duidelijk gemaakt dat je WEET/BEGRIJPT wat die getallen inhouden die ik noemde.

Ik snap wel wat die getallen voorstellen. 55.6 is Ka voor hydronium. 1,8.10^-16 is Ka voor water. 5,68.10^-10 is Ka voor NH4+ . Die getallen delen we door elkaar voor de reactie A1 + B2 <--> B1 + A2 . Zo bekomen we de evenwichtsconstante van de reactie die aangeeft waar het evenwicht ligt. Maar ik snap niet waarom ze dat nu willen berekenen als we simpelweg de volgende regel kunnen volgen die ons veel gemakkelijker de ligging van het evenwicht aangeeft:

"Het evenwicht van een zuur-base reactie is altijd verschoven naar de kant van de zwakkste partners". Of is dat gewoon ter informatie bijgevoegd. Maar men bekomt hetzelfde resultaat nietwaar?

Het tweede gaat over wat je laat zien adhv voorbeeld 2. Hierbij geldt nog steeds de oude regel: Sterkste zuur reageert met sterkste base.

Ik ben het niet zeker, maar ik denk dat u iets vergeten bent te zeggen, want als sterk reageert met sterk dan zou H3O+ moeten reageren met OH- ipv NH3, want OH- is een sterkere base dan NH3.

Afbeelding

Ik bedoel dat we nog eerst moeten kijken waar het evenwicht ligt bij: Afbeelding

Nadat we hebben gekeken waar het evenwicht ligt, pas dan kunnen we zeggen sterk reageert met sterk. Hier ligt het links dus meer van de linkse stoffen, dus moet ik aan de linkerkant de sterkste base zoeken voor H3O+ nietwaar?

Wdeb

Over het stuk of met de OH^- gereageerd moet worden, daar raak je een open zenuw. Dat blijft een probleem. Het is duidelijk dat de vrije OH^- de oplossing basisch maakt, maar de base die dit veroorzaakt is zwak en is zelf wel de base (beetje kromme zin, maar ja). En als we dan naar reacties met zuren kijken, dan zal er echt wel wat zuur reageren met OH^-, zo niet alle, maar omdat in de oplossing op ieder moment vrijwel geen OH^- aanwezig is, wordt aangenomen dat het de hoeveelheid zwakke base is die reageert met het zuur. Omdat die wel aktueel in grote getale in de oplossing aanwezig is.

Maar, dit kan als stelregel gewoon aangenomen worden: een zwakke base/zuur reageert ongeïoniseerd.

Brengt mij toch nog op -naar mijn idee- het echte probleem. En dat is waarom er nou met die getallen gegoocheld wordt. Zoals ik al zij, dat zal zijn nut pas bewijzen als je met zowel zwakke zuren als zwakke basen gaat werken. Want dan is de reactie niet aflopend (nu ook eigenlijk niet, want dan zou de K oneindig zijn). Voor nu lijkt het een stap te ver, maar verderop blijkt dat die nodig is. Maar dan is eerst nog wat handigheid krijgen in het omgaan hier en in de buurt van pH=7, vermoed ik. Maar ik ken uw methode niet.

Succes,

Wdeb

mcfaker123

Perfect uitgelegd meneer, bedankt voor uw hulp! Ik kon hier het antwoord maar niet op vinden. Ik had overal gezocht, en u heeft alles duidelijk gemaakt.

Groeten,

mc

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[scheikunde] Zuur base evenwicht in water uitleg boek

Zuur base evenwicht in water uitleg boek

Re: Zuur base evenwicht in water uitleg boek

Re: Zuur base evenwicht in water uitleg boek

Re: Zuur base evenwicht in water uitleg boek

Re: Zuur base evenwicht in water uitleg boek

Re: Zuur base evenwicht in water uitleg boek

Re: Zuur base evenwicht in water uitleg boek

Re: Zuur base evenwicht in water uitleg boek

Re: Zuur base evenwicht in water uitleg boek

Re: Zuur base evenwicht in water uitleg boek

Re: Zuur base evenwicht in water uitleg boek