[scheikunde] Berekenen pH-waarde, kleine concentratie

Moderators: ArcherBarry, Drieske, Fuzzwood

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 482

Berekenen pH-waarde, kleine concentratie

Niet een schoolvraag, maar ik overzie eventjes niet wat hier gaande is.
 
 
We hebben een oplossing van 36,5 gram HCl op een liter water. Wat is de pH-waarde?
36,5 gram HCl per liter ≙ 1 mol/l H+
pH = -log (1) = 0
 
Oké top, nu doen we 0,0365 gram HCL in een liter water.
0,0365 gram HCl per liter ≙ 0,001 mol/l H+
pH = -log (0,001) = 3
 
En nu komt het, ik zie niet wat hier fout is, of wat in de weg staat om te stellen:
We doen een minuscule hoeveelheid zoutzuur in een liter water en krijgen dan:
36,5·10^-20 gram HCl per liter ≙ 1·10^-20 mol/l H+
pH = -log (1·10^-20) = 20
 
 
Ik heb een vermoeden dat enkele moleculen zoutzuur niet zo'n sterk loog maken.
Doe ik in de eerste twee gevallen al iets fout?
Zijn er andere effecten die in het laatste geval optreden die dit voorkomen?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.214

Re: Berekenen pH-waarde, kleine concentratie

Je moet ook rekening houden met de geringe splitsing van H2O in H+ en OH-

Berichten: 765

Re: Berekenen pH-waarde, kleine concentratie

Bedenk dat in water de concentratie aan [H3O+] in water altijd 10-7 M is, wat overeenkomt van een pH gelijk aan 7. De totale concentratie concentratie aan H3O+ in de oplossing zul je dus moeten gelijk stellen aan deze waarde + de concentratie aan H3O+ gevormd door de dissociatie van HCl in water. 

Gebruikersavatar
Berichten: 482

Re: Berekenen pH-waarde, kleine concentratie

We hebben een oplossing van 36,5 gram HCl op een liter water. Wat is de pH-waarde?
36,5 gram HCl per liter ≙ 1 mol/l H+ + 0,0000001 mol/l H+
pH = -log (1) = 0 = -log (1,0000001) = 0 (= -0,0000000434...)
 
Oké top, nu doen we 0,0365 gram HCL in een liter water.
0,0365 gram HCl per liter ≙ 0,001 mol/l H+ + 0,0000001 mol/l H+
pH = -log (0,001) = 3 = -log (0,0010001) = 3 (=2,99995...)
 
En nu komt het, ik zie niet wat hier fout is, of wat in de weg staat om te stellen:
We doen een minuscule hoeveelheid zoutzuur in een liter water en krijgen dan:
36,5·10^-20 gram HCl per liter ≙ 1·10^-20 mol/l H+ + 0,0000001 mol/l H+
pH = -log (1·10^-20) = 20-log (0,00000010000000000001) = 7 (=6,99999999...)
 
 
Tuurlijk, stom om aan te nemen dat het water neutraal is en niet mee doet.

Gebruikersavatar
Berichten: 482

Re: Berekenen pH-waarde, kleine concentratie

Wat als we een oplossing van 0,000000000000001 mol/l zoutzuur in vloeibaar ijzer nemen?
 
Dan treedt bijvoorbeeld de volgende reactie op:
Fe + 2 ClH → FeCl2+ H2
 
Dit is geen zuur, maar is er een oplossing Fe2+ te maken zodat er wel H+ ontstaat?
Dan gaat: "Bedenk dat in water de concentratie aan [H3O+] in water altijd 10-7 M" niet meer op.
Er moet dan een negatieve component bij de ijzeroplossing zitten, en wellicht houd dat alles in balans.
Dat de waterstof altijd tot een organisch molecuul reageert o.i.d.
 
Maar krijgen we dan wel pH = -log(0,000000000000001) = 15
 
Ik kan me voorstellen dat oplossen in een andere stof dan water zorgt voor een andere schaling van de pH-waarde.
Of is het wellicht is pH slechts voor oplossingen in water gedefinieerd.
Maar ik kan met niet voorstellen dat zoutzuur voor een loog zorgt.
 
Is er iemand die hier iets over kan zeggen?

Berichten: 765

Re: Berekenen pH-waarde, kleine concentratie

De pH waarde wordt steeds gedefinieerd als pH = - log(H3O+). De vorming van het H3O+ ion is slechts mogelijk in waterig milieu. Het is daarom ook niet echt relevant om de pH te gaan berekenen in niet-waterige (bvb. organische) oplossingen.

Gebruikersavatar
Berichten: 482

Re: Berekenen pH-waarde, kleine concentratie

Oké, dus als we ook 1E-15 mol H2O erbij gooien, en er ontstaat H3O+ Dan zit het in dusdanig veel niet water, dat het niet vrij genoeg kan bewegen en de moleculen elkaar niet genoeg tegen komen.
Op het moment dat dit wel gebeurt, is het gewoon een verontreinigde oplossing. Is het zo te omschrijven?

Berichten: 368

Re: Berekenen pH-waarde, kleine concentratie

Leuk om de pH van geconcentreed (96%) zwavelzuur te berekenen.
Die is relatief niet zo heel erg laag.
 


Gebruikersavatar
Berichten: 9.613

Re: Berekenen pH-waarde, kleine concentratie

NW_ schreef: De pH waarde wordt steeds gedefinieerd als pH = - log(H3O+). De vorming van het H3O+ ion is slechts mogelijk in waterig milieu. Het is daarom ook niet echt relevant om de pH te gaan berekenen in niet-waterige (bvb. organische) oplossingen.
 
De pH is gedefinieerd als -10log aH+ met aH+ de activiteit van H+. Daar komt geen H3O+ bij kijken, ook is de notie van activiteit niet voorbehouden aan water als oplosmiddel. 
Cetero censeo Senseo non esse bibendum

Reageer