Springen naar inhoud

Na2CO3, elektroneutraliteitsvoorwaarde, massabalans


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Ejill

    Ejill


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 juni 2014 - 21:07

Hallo iedereen,

 

ik heb overmorgen men examen chemie en zit een beetje vast bij een mogelijke examenvraag. De vraag is 'wat is Na2CO3, Na+ en CO3 (2-) en geef de elektronneutraliteitsvoorwaarde'.

Wat ik al heb is dat Na2CO3 een zout is. Het komt van NaOH > Na+  +  OH- en H2CO3 > 2H+  +  CO3 (2-)

In een oplossing zal Na2CO3 zich gedragen als een zwakke base.

Het ion Na+ is neutraal

Het ion CO3 (2-) is zwak basisch aangezien het ion van een zwak zuur een zwakke base is.

Ik zie ook dat er 2Na+ moet zijn bij 1CO3(2-). 

 

Maar de elektroneutraliteitsvoorwaarde opstellen snap ik niet... Hoe moet ik nu verder? Ik weet wel dat je alle positieve ionen aan de ene kant moet zetten en alle negatieve ionen aan de andere kant. 

Als voorbeeld in de cursus staat H2SO4 , met als elektroneutraliteitsvoorwaarde:

[OH-] + [HSO4-]- + 2[SO4(2-)] = [H+]


Het probleem is dat ik niet inzie hoe ik dit moet opstellen. Kan iemand me even helpen aub?

groetjes & alvast bedankt! 
Jill

Veranderd door Ejill, 11 juni 2014 - 21:09


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 juni 2014 - 21:22

Opmerking moderator :

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#3

Margriet

    Margriet


  • >1k berichten
  • 2137 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 12 juni 2014 - 15:16

Om te beginnen bij het voorbeeld uit het boek: zie je dat op elk deeltje SO42- er twee deeltjes H+ aanwezig zijn?

 

En dus voor de concentratie (we beperken ons even tot het sulfaation) geldt: [H+] = 2[SO42-] ?

Veranderd door Margriet, 12 juni 2014 - 15:16


#4

Ejill

    Ejill


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 juni 2014 - 16:51

ja dit zie ik! 
H2SO4 splitst in 2H+ en 1SO4(2-) en zo vormen beide ladingen nul.

maar vanwaar komen dan die OH- en HSO4? Waarom staan die erbij? 
 


#5

Margriet

    Margriet


  • >1k berichten
  • 2137 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 12 juni 2014 - 17:30

Omdat zwavelzuur niet volledig is geïoniseerd zijn er ook HSO4- ionen aanwezig.

En voor elk HSO4- ion is er één H+ aanwezig. 

 

Verder heb je te maken met autoprotolyse van H2O waarbij er voor elk OH- ion er ook één H+ aanwezig is.

 

En dan de H+ concentraties optellen. Tot zover eens?


#6

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8933 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 juni 2014 - 19:08

Mag ik het op een iets andere manier benaderen?

 

Waar het op neerkomt is dat een oplossing altijd elektrisch neutraal is - er kan geen overschot aan positieve of negatieve ladingen aanwezig zijn.

De hoeveelheid aanwezige positieve lading moet dus gelijk zijn aan de hoeveelheid aanwezige negatieve lading.

 

Dat betekent dat het totaal van de ladingen van de positief geladen deeltjes gelijk moet zijn aan het totaal van de ladingen van de negatief geladen deeltjes.

 

Wiskundig gezien is dat een vergelijking met aan één kant van het = teken alle concentraties van de positief geladen deeltjes en aan de andere kant die van de negatief geladen deeltjes.

 

Nu komt daar nog 1 ding bij, namelijk dat er deeltjes zijn die per deeltje een meervoudige lading hebben; in het voorbeeld zijn dat de SO42- deeltjes. Omdat die een lading van 2- heeft, draagt hij ook twee keer zo veel bij aan de totale aanwezige negatieve lading.

 

Vooraf weet je niet precies hoeveel van elk deeltje aanwezig is - dat is vaak hetgeen je gaat proberen te berekenen. Om het op een goede manier te kunnen berekenen moet je in de vergelijking (die ook wel ladingsbalans wordt genoemd) ALLE deeltjes opnemen die mogelijkerwijs aanwezig zijn. Later kun je er door te berekenen achter komen wat dan de daadwerkelijke concentratie is. Misschien wel heel laag, en dan was het niet erg geweest om hem weg te laten, maar misschien ook niet. Dat weet je pas achteraf, tot die tijd schrijf je alles netjes op.

 

In dit geval kan het dus zo zijn dat er ook HSO4- aanwezig is. Zoals Margriet aangaf, zwavelzuur dissocieert niet helemaal volledig tot SO42- ionen, dus er kan nog HSO4- aanwezig zijn. En je zit in water, dus kunnen er H+ en OH- ionen aanwezig zijn.

 

Aan de kant met de negatieve ladingen komt dus 2 * [SO42-], 1 * [HSO4-], en 1 * [OH-]. Aan de kant van de positieve ladingen komt ?

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#7

Ejill

    Ejill


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 juni 2014 - 20:22

ahja, tot zo ver ben ik mee met beide verklaringen :)

ik zou zeggen dat er dan aan de rechterkant 6[H+] moet komen, om het in balans te brengen. In ons handboek staat er echter gewoon [H+], zonder de 6 er voor. Dit bracht me wat in verwarring!
Maar het was vooral begrijpen waar die OH- en HSO4 vandaan kwamen, en dit snap ik nu volledig! bedankt!
Dus bij Na2CO3, moet er dus ook OH- en H+ bij, en een NaCO3 ook, indien deze niet volledig zou uit elkaar vallen? En natuurlijk ook de CO3 en Na!


#8

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8933 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 juni 2014 - 23:59

Ik denk dat het toch belangrijk is dat je gaat begrijpen waarom er niet 6 [H+] maar 1 [H+] moet staan. Dat is namelijk de basis van de "electroneutraliteitsvoorwaarde"

Aan de "+ kant" van de vergelijking moet komen te staan wat de totale positieve lading is. Daartoe vermenigvuldig je de concentraties van de deeltjes met een positieve lading (in jouw voorbeeld alleen H+) steeds met de lading van dat betreffende deeltje (in jouw geval 1, want de lading van H+ is 1+)

Voor ieder deeltje kunnen we immers stellen: De totale lading geleverd door een bepaald deeltje is gelijk aan de lading van dat deeltje MAAL het aantal deeltjes

En de totale lading is dan de som van alle afzonderlijke bijdragen.

 

 

Net zoals je kunt zeggen:

 

De totale hoeveelheid limonade is de hoeveelheid limonade per fles maal het aantal flessen

 

Stel dat je flessen hebt van 2 liter, en je hebt 100 flessen, dan heb je in totaal dus 200 liter limonade.

 

Laten we dit voorbeeld even doortrekken. We gaan de limonade-neutraliteitsvoorwaarde opstellen. Wat betekent dat? We hebben limonade (in allerlei verschillende flessen) en we hebben allerlei verschillende glazen waar de limonade in kan. We stellen nu als voorwaarde dat alle limonade in de glazen moet kunnen: met andere woorden, het totale volume van de glazen is exact gelijk aan het totale volume van de limonade.

 

We hebben flessen van 0.5, 1 en 2 liter. Het totaal aantal flessen van 0.5 liter noemen we A, het totaal flessen van 1 liter noemen we B, en die van 2 liter noemen we C.

En we hebben glazen van 0.25 en 0.2 liter. Het totaal aantal glazen van 0.25 liter is D, en dat van de glazen van 0.2 liter is E. We weten nog niet hoeveel van elk we hebben (misschien zijn er wel helemaal geen glazen van 0.2 liter), maar het zou kunnen, dus we nemen het mee.

 

 

De totale hoeveelheid limonade (L) wordt dus:

 

L = 0.5 * A + 1 * B + 2 * C

 

Voor de glazen geldt: Het totale volume van de glazen (G) is:

 

G = 0.25 * D + 0.2 * E

 

De limonade-neutraliteitsvoorwaarde is dat L = G

 

Dus,

 

0.5 * A + 1 * B + 2 * C =  0.25 * D + 0.2 * E

 

 

Dit is een vergelijking die "limonade-neutraliteit" beschrijft. We weten misschien nog niet hoe groot alle termen in de vergelijking zijn, maar wat we wel weten: De vijf termen moeten samen zodanig zijn dat de vergelijking klopt. En, als we 4 van de 5 termen kennen, kunnen we de 5e uitrekenen.

 

Nu, in plaats van flessen en glazen heb jij positieve en negatieve ionen. En in plaats van een volume per fles heb jij een lading per deeltje. Maar het principe blijft hetzelfde.

 

 

 

Om dan terug te komen op Na2CO3, ik denk dat je het aardig in de gaten hebt, maar je typt het slordig en daardoor klopt het niet meer.

Als je Na2CO3 oplost, dan heb je het over Na+ ionen en CO32- ionen. Over niet volledig oplossen hoeven we het niet te hebben, dat wat oplost zit gesplitst in ionen, en wat niet oplost blijft achter als Na2CO3, een tussenweg is er niet.

 

Wat er echter nog wel speelt: Die CO32- ionen kunnen optreden als base. Bij die reactie ontstaat HCO3-. Dat is dus ook een deeltje dat aanwezig kan zijn.

 

Aan de + kant hebben we dus Na+ en H+ (let erop dat je iedere keer dat je de deeltjes noemt ook hun lading aanduidt)

Aan de - kant hebben we CO32-, HCO3- en OH-

 

En, afhankelijk van de ladingen, moeten daar in de vergelijking dus nog 1'tjes of 2'tjes voor de concentraties.

 

 

Cetero censeo Senseo non esse bibendum






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures