[scheikunde] pH berekenen van de eindoplossing

[Sudorae]

Opgave:
 
Men vermengt 1,00 liter van een NaOH oplossing met PH=13 met 1,00 liter van een KOH oplossing met PH=11. Wat is juist i.v.m. de pH van de eindoplossing?
<a> </a>
Ik begrijp niet zo goed wat ik fout doe... 
 
De reactie is: 
 
NaOH +  KOH --> NaOH + KOH
10^-1 mol 10^-3 mol  10^-1 mol  10^-1 mol
 
Ik heb het aantal mol berekend voor NaOH en kOH (pOH= 1 dus c= 10^-1) en vervolgens heb ik verder gewerkt met het limiterend reagens en ontstaat er 10^-1 mol NaOH en 10^-1​ mol KOH. Het gevormde aantal mol tel ik dan op en deel ik door het totaal volume van 2L dus is de concentratie van de eindoplossing 0,2/2 mol/L. Vervolgens bereken ik de POH en trek ik dit af van 14 om de pH te vinden. Maar op één of ander manier doe ik iets fout.. Iemand die mij op weg kan helpen? Danku 

[Xilvo]

Er zal niets reageren, zowel Na⁺, K⁺ als OH^- blijven als ionen in oplossing.
 
Bereken de totale OH^- concentratie na mengen en daaruit de pH.

[Sudorae]

Ah dus dan is de uiteindelijke pH gelijk aan 12,7 ? En komt dit omdat 2 sterke basen niet met elkaar reageren? Of geldt dit algemeen als je (zwak/ sterk zuur + zwak/ sterk zuur) ? En wat met sterke base + zwakke base? Gaan die wel reageren? 
 
En nog een bijkomende vraag: als ik een zout laat reageren met HCl bijvoorbeeld. Moet ik dan altijd eerst het zout splitsen en dan pas laten reageren met HCl? 

[Xilvo]

Dat klopt, pH wordt 12,7.
 
En tja, wat is reageren? Nu ben ik geen scheikundige, dus misschien krijg ik straks op m'n kop van een echte over de manier waarop ik de zaak formuleer.
 
Een zwakke base is een base XOH die maar voor een klein deel splitst in X⁺ en OH^- ionen. Zo'n evenwicht is altijd dynamisch: voortdurend vallen moleculen uiteen in ionen, en ionen vormen samen weer moleculen. 
Voeg je daar een sterke base YOH aan toe (die nagenoeg volledig splitst in ionen), dan neemt de OH^- concentratie toe en het evenwicht verschuift zodat er minder X⁺ ionen overblijven. Het tempo waarin XOH splitst blijft gelijk, maar een X⁺ heeft een veel grotere kans een OH^- tegen te komen, dus het vormen van XOH uit ionen wordt makkelijker.
 
Water is tegelijkertijd een heel zwak zuur en een heel zwakke base, want een heel klein deel van de moleculen splitste in H⁺ en OH^-.
Meng je een zuur en een base, dan vormen de H⁺ en OH^- veel 'liever' H₂O moleculen, dat is het reageren van een zuur en een base, waardoor ze elkaar neutraliseren.

[Sudorae]

Ah oké, bedankt voor de uitleg
 
Dus stel als ik HCl zou laten reageren met CH₃COOH en ik dan de pH van de uiteindelijke oplossing zou moeten berekenen. Moet ik dan ook hetzelfde principe volgen? De H⁺ concentratie van HCl en van CH₃COOH berekenen. Vervolgens optellen en delen door het totaal volume om zo de pH te berekenen? Dit ook omdat de 2 niet zouden reageren met elkaar? 

[Xilvo]

Nee, want azijnzuur is een zwak zuur.
Als je daar HCL bij doet, neemt de H⁺ concentratie toe en daardoor de dissociatiegraad van azijnzuur af. De totale H⁺ concentratie wordt dus lager dan je volgens jouw methode zou berekenen.
Als de concentratie van HCl vergelijkbaar is met, of groter dan, die van azijnzuur, dan maakt het niet veel uit. De H⁺ concentratie door HCl is dan sowieso veel groter dan die door azijnzuur; azijnzuur speelt dan maar een kleine rol.
 
Hetzelfde geldt voor je oorspronkelijke sommetje. De oplossing met pH=11 heeft een 100 maal zo kleine concentratie als die met pH=13.
Als je in plaats van KOH met pH=11 zuiver water gebruikt krijg je nagenoeg dezelfde pH voor het mengsel: 12,69897 tegen 12,70329 (de pH-meters die ik ken zijn bij lange na niet nauwkeurig genoeg om het verschil te meten).

[Sudorae]

Ah oké, ik denk dat ik het begin te begrijpen. 
 
Dus als ik 2 zuren of 2 basen zou hebben die met elkaar reageren. Zou ik voor de pH berekening enkel moeten kijken naar de sterkste zuur/base. Omdat die volledig dissocieert en dus de grootste bijdrage heeft voor de H⁺/OH^- concentratie. En als ik dan een zuur met een base laat reageren. Zal ik wel eerst het aantal mol moeten berekenen en verder werken met het limiterend reagens. 
 
Klopt deze redenering? 

[Xilvo]

Voor de meeste gevallen zal je hier genoeg aan hebben, zeker als je de pH niet tot ver achter de komma wilt weten.
 
Alleen als je een lage concentratie van een sterk zuur/base mengt met een hoge aan zwak zuur/base  wordt het iets ingewikkelder.
Dan zal je echt met de dissociatiegraad moeten gaan rekenen.
 
Zie bijvoorbeeld:
https://nl.wikipedia.org/wiki/Zuurconstante

[Sudorae]

Oké super! Dank u wel