[scheikunde] zuurgraad bepalen

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 65

zuurgraad bepalen

Hoi!
 
Zuur/base berekeningen zijn voor mij een tijdje geleden alweer en probeer me geheugen een beetje op te frissen.
En heb dan ook drie vragen:
 
(1) Ik vroeg me af of een vaste stof invloed heeft op de zuurgraad? en of de zuurgraad te berekenen valt?
 
Bijvoorbeeld de reactie: 
NaOH + H2SO4 --> NaHSO4(s) + H3O+ 
Waarbij [NaOH] = 0,1 M en [H2SO4] = 0,1 M 
Is dan de zuurgraad gewoon - log [H3O+] ?
Dus - log [0,1] = 1 = pH ?
 
(2) En hoe zit dat als 1 van de reactanten in overmaat aanwezig is?
Bijvoorbeeld zwavelzuur is 6 liter en natronloog is 1 liter?
 
(3) Kan het ook zijn dat als een organische stof aanwezig is in het mengsel dat deze de zuurgraad beïnvloed?
Bijvoorbeeld de hydrolyse van een ester naar een alcohol en een zuur? 
Hoe valt dit te berekenen?
 
 
 
Dank!

Berichten: 772

Re: zuurgraad bepalen

De reactie die je daar neerschrijft klopt niet. Check bvb dat het aantal O atomen links en rechts van de reactiepijl niet aan elkaar gelijk is.

De reactie waar je op doelt is de volgende:

2 NaOH + H2SO4 => Na2SO4 + 2 H2O

De werkelijke pH hangt zeer sterk af van de concentraties van de reactanten. Bij gelijke molaire concentraties zullen, in waterig milieu, beide reagentia volledig wegreageren tot Na2SO4 en H2O.

Het gevormde zout (Na2SO4) zal vervolgens dissociëren als volgt:

Na2SO4 => 2 Na+ + SO42-

SO42- is een zwakke base en zal geen verdere reactie ondergaan. De pH wordt dus bepaalt door water.

Deze conclusie geldt eigenlijk voor alle zuur-base reacties waar de uitgangsproducten een sterk zuur (vb HNO3 / H2SO4 / HCl) en een sterke base (NaOH / KOH) zijn.

Als de concentratie van 1 van de reagens beduidend hoger is in vergelijking met het andere reagens, dan zal dit dus de pH gaan bepalen. Een overmaat H2SO4 zal dus tot een zure pH leiden. De werkelijke pH wordt dan bepaalt door de overmaat aan H2SO4. Analoog zal de pH basisch zijn indien met een overmaat aan NaOH gestart wordt.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.270

Re: zuurgraad bepalen

@NW_
 
die reactievergelijking van niiels93 klopt inderdaad niet, maar het aantal O-atomen wel. En verder, als je NaOH en H2SO4 in gelijke molaire concentraties (en gelijke volumes) samenvoegt is er een ruime overmaat H+ vergeleken met OH- en schiet er dus in de oplossing wel H3O+  over, is de resulterende oplossing  . Dan gaan we er even van uit dat er volledige dissociatie plaatsvindt, wat overigens ook nagenoeg het geval zal zijn. Of die pH ook 1 zal zijn hangt af van wat niiels93 bedoelt met "Waarbij [NaOH] = 0,1 M en [H2SO4] = 0,1 M ". Voeg je 1 L 0,1 M samen met 1 L 0,1 M dan houd je namelijk 2 L over met 0,1 mol H3O+ , en zal de resulterende concentratie H3O+ dus gelijk zijn aan 0,05 mol/L 
 
 
niiels93 schreef: (2) En hoe zit dat als 1 van de reactanten in overmaat aanwezig is?
dat  is dus reeds het geval, omdat H2SO4 een tweewaardig zuur is, en NaOH een eenwaardige base.
 
 
niiels93 schreef: Bijvoorbeeld zwavelzuur is 6 liter en natronloog is 1 liter?
Daarvoor zul je moeten berekenen hoeveel mol er overschiet in hoeveel liter oplossing (zoals ik hierboven deed) en wat dus de resterende concentratie zal zijn. 
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

Berichten: 65

Re: zuurgraad bepalen

Bedankt voor de reactie.
 
Ik heb inderdaad de reactievergelijking niet goed geschreven:
Ik bedoelde: NaOH + H2SO4 --> NaHSO4 + H2O
 
Ik zag echter in een oud topic dat wel degelijk NaHSO4 ontstaat: 
https://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/159661-reactie-tussen-zwavelzuur-en-natronloog/
zodra er gelijke molaire concentratie en volumes zijn van de reactanten
 
Dus begrijp niet helemaal wat precies welke het nou is!
 
Groet niels

Berichten: 772

Re: zuurgraad bepalen

@ Jan,
 
Je hebt gelijk, ik bedoelde dat de massabalans van O niet correct was, maar schreef verkeerdelijk dat het om H ging.
 
De reactie tussen NaOH en H2SO4 wordt in de meeste gevallen niet geschreven als
 
NaOH + H2SO4 --> NaHSO4 + H2O
 
Maar als
 
2 NaOH + H2SO4 --> Na2SO4 + 2H2O
 
Zoals o,a, het geval is in het tweede voorbeeld in de onderstaande link. Er zijn talloze andere voorbeelden die dit bevestigen, ook voor bvb titratieberekeningen wordt altijd met deze gewerkt. Google er gerust op los.
 
http://www.chem.science.unideb.hu/solutions%20for%20polyprotic%20acids%20and%20bases.pdf
 
De eerstvernoemde reactie gaat er van uit dat H2SO4 een éénwaardig zuur is. Bijgevolg wordt de tweede dissociatiestap genegeerd:
 
HSO4- + H2O => SO42- + H3O+
 
De pKa van deze reactie is zeer laag (+/- 1.9) wat nog steeds lager is dan de eerste dissociatiestap van bvb H3PO4, en daarom niet te verwaarlozen valt. In de meest accurate pH berekeningen, zoals men deze aanleert op de hogeschool/universiteit zul je met beide stappen moeten rekening moeten houden. Een voorbeeld van dergelijke berekening (uitgaande van H2SO4) wordt in de onderstaande link weergegeven.
 
https://www.quora.com/How-do-I-calculate-pH-of-10-3-M-H2SO4
 
Kortom: het is veel complexer dan dit. In werkelijkheid zul je zowel SO42- als een HSO4- kunnen aantreffen in de oplossing.

Reageer