[scheikunde] Verwaarlozen van 'x' in een evenwichtsconstante

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 19

Verwaarlozen van 'x' in een evenwichtsconstante

Hallo,
 
In sommige gevallen wordt de evenwichtsconstante: Kz = [H3O+] x [D] / [A] en in andere gevallen: Kz = [H3O+] x [D] / [A] - [H3O+]
 
Er wordt gesproken over dat H3O+ (of OH-bij Kb) verwaarloosbaar is t.o.v. van H2O. Is er een regel voor wanneer dat wel of niet verwaarloosbaar is? 
 

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 3.505

Re: Verwaarlozen van 'x' in een evenwichtsconstante

Voor het rekenen met zuurconstanten geldt: als [HZ}>100·Kz mag je de term x in de noemer van de formule voor Kz verwaarlozen. Bij het rekenen met baseconstanten geldt: als >100·Kb mag je de term x in de noemer van de formule voor Kb verwaarlozen. Je gebruikt dan bij een zwak zuur de berekening
\([H_3O^+]=\sqrt{[HZ]\cdot K_z}\)
en bij een zwakke base gebruik je de berekening
\([OH^-]=\sqrt{[B]\cdot K_b}\)
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

Berichten: 19

Re: Verwaarlozen van 'x' in een evenwichtsconstante

En wat als de [HZ] of onbekend is, maar je door middel van de pH-waarde de [H3O+] of [OH-] hebt kunnen bereken? Je weet dan niet of HZ groter is dan 100.Kz toch?
 
Bijvoorbeeld: "Verdund azijnzuur heeft een pH van 4,40." Hoe maak je dan de evenwichtsconstante op?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 3.505

Re: Verwaarlozen van 'x' in een evenwichtsconstante

En wat als de [HZ] of onbekend is, maar je door middel van de pH-waarde de [H3O+] of [OH-] hebt kunnen bereken? Je weet dan niet of HZ groter is dan 100.Kz toch?
 

Je kunt [HZ] in dat geval berekenen via [HZ]·Kz = [H3O+]2. In dit geval zoek je bij een gegeven Kz en een gegeven pH de bijbehorende molariteit van het zuur HZ. In het geval van een azijnzuuroplossing met pH = 4,40 vind je dan dat
[CH3COOH]·1,7·10-5 = 10-8,8, dus
\([CH_3COOH]=\frac{10^{-3,8}}{1,7} M=\frac{10}{1,7}\cdot 10^{-4,8} M\approx 9,32\cdot 10^{-5} M\)
[/size]
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

Berichten: 19

Re: Verwaarlozen van 'x' in een evenwichtsconstante

Bedankt, zeer verhelderend.
Nu heb ik nog een toepassingsvraag van deze informatie.
 
 
Opdracht: Bereken de pH van een 0,010 M fosforzuuroplossing.
 
 
Uitwerking: H3PO4 + H20 <--> H2PO4- + H30+
Verwaarloosbaar? Kz [H3PO4] = 6,9 x 10-3 x 100 = 0,69, dus is x onder de streep niet verwaarloosbaar, lijkt mij.
Kz = [H2PO4-] x [H30+] / [H3PO4] - x
6,9 x 10-= x2 / 0,010 - x
 
En nu weet ik niet hoe ik dit moet berekenen, omdat er twee verschillende x'en onbekend zijn.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 3.505

Re: Verwaarlozen van 'x' in een evenwichtsconstante

Kz [H3PO4] = 6,9 x 10-3 x 100 = 0,69,
Waar haal je die factor 100 vandaan?
 
Kz = [H2PO4-] · [H30+] / [H3PO4] - x
6,9 · 10-= x2 / 0,010 - x
 Dit is inderdaad correct. Merk op dat de letter x geen maalteken is, vandaar dat ik het wiskundige maalteken heb neergezet.
 
En nu weet ik niet hoe ik dit moet berekenen, omdat er twee verschillende x'en onbekend zijn.
 
 Bedenk dat x = [H30+] zowel in de teller als in de noemer staat. Je weet dat  [H3PO4] = 10-1M en 100Kz = 6,910-1·Omdat [H3PO4]<100Kz mag je de x in de noemer inderdaad niet verwaarlozen. Door nu links en rechts met deze noemer te vermenigvuldigen kun je de vergelijking omschrijven naar een kwadratische vergelijking in x, waaruit je x oplost.
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

Reageer