Nova Scheikunde MAX 3.0 deel A - Hoofdstuk 7 - Zuren en basen oefentoetsen & antwoorden

[H3O+] = 1,3 * 10-3 MpH = -log[H3O+]pH = -log(1,3*10-3)pH = 2,886Het gegeven is in 2 significante cijfers. Het antwoord moet dus in 2 decimalenpH = 2,89[H3O+] = 1,456 MpH = -log[H3O+]pH = -log(1,456)pH = -0,16316Het gegeven is in 4 significante cijfers. Het antwoord moet dus in 4 decimalenpH = -0,1632[OH-] = 1,56 * 10-6 MpOH = -log[OH-]pOH = -log(1,56*10-6)pOH = 5,8069pH = 14 – pOHpH = 14 – 5,8069pH = 8,1931Het gegeven is in 3 significante cijfers. Het antwoord moet dus in 3 decimalenpH = 8,193[OH-] = 0,9912 * 10-3 MpOH = -log[OH-]pOH = -log(0,9912 * 10-3)pOH = 3,0038pH = 14 – pOHpH = 14 – 3,0038pH = 10,9962Het gegeven is in 4 significante cijfers. Het antwoord moet dus in 4 decimalenpH = 10,9962 pH = 3,5[H3O+] = 10-pH[H3O+] = 10-3,5[H3O+] = 3,162 * 10-3 mol/LDe gegeven pH is in 1 decimaal. Je geeft je antwoord dus in 1 significant cijfer[H3O+] = 3 * 10-3 mol/LpH = 2,45[H3O+] = 10-pH[H3O+] = 10-2,45[H3O+] = 3,548 * 10-3 mol/LDe gegeven pH is in 2 decimalen. Je geeft je antwoord dus in 2 significante cijfers[H3O+] = 3,5 * 10-3 mol/LpH = 12,01We hebben een base en moeten dus met OH-pOH = 14 – pHpOH = 14 -12,01pOH = 1,99[OH-] = 10-pOH[OH-] = 10-1,99[OH-] = 0,01023 mol/LDe gegeven pH is in 2 decimalen. Je geeft je antwoord dus in 2 significante cijfers[OH-] = 1,0 * 10-2 mol/LpH = 8,5We hebben een base en moeten dus met OH-pOH = 14 – pHpOH = 14 -8,5pOH = 5,5[OH-] = 10-pOH[OH-] = 10-5,5[OH-] = 3,162 * 10-6 mol/LDe gegeven pH is in 1 decimaal. Je geeft je antwoord dus in 1 significant cijfer[OH-] = 3 * 10-6 mol/L Natriumwaterstoffosfaat = Na2HPO4Natriumwaterstoffosfaat is een zout. We moeten dus eerst het oplossen in waterNa2HPO4 (s) 🡪 2 Na+ (aq) + HPO42-Opstellen evenwichtsvergelijking:HPO42- is een sterkere base dan een zuur (Kb > Kz , zie Binas tabel 49)HPO42- (aq) + H2O (l) ↔ OH- (aq) + H2PO4- (aq)Opstellen evenwichtsvoorwaardeKb[OH−][H2PO4−][HPO42−]=1,4⋅10−12K_b \frac{[OH^-][H_2PO_4^-]}{[HPO_4^{2-}]}=1,4\cdot 10^{-12}Kb​[HPO42−​][OH−][H2​PO4−​]​=1,4⋅10−12Waterstoffluoride = HFOpstellen evenwichtsvergelijking:HF (aq) + H2O (l) 🡪 H3O+ (aq) + F- (aq)Opstellen evenwichtsvoorwaardeKzH3O+][F−]HF=6,3⋅10−4K_z \frac{H_3O^+][F^-]}{HF}=6,3\cdot 10^{-4}Kz​HF[H3​O+][F−]​=6,3⋅10−4Azijnzuur = CH3COOHOpstellen evenwichtsvergelijking:CH3COOH (aq) + H2O (l) 🡪 H3O+ (aq) + CH3COO - (aq)Opstellen evenwichtsvoorwaardeKzH3O+][CH3COO−]CH3COOH]=1,7⋅10−5K_z \frac{H_3O^+][CH_3COO^-]}{CH_3COOH]}=1,7\cdot 10^{-5}Kz​CH3​COOH][H3​O+][CH3​COO−]​=1,7⋅10−5Ammoniak = NH3Opstellen evenwichtsvergelijking:NH3 (aq) + H2O (l) ↔ OH- (aq) + NH4+ (aq)Opstellen evenwichtsvoorwaardeKb[OH−][NH3][NH4+]=1,8⋅10−5K_b \frac{[OH^-][NH_3]}{[NH_4^+]}=1,8\cdot 10^{-5}Kb​[NH4+​][OH−][NH3​]​=1,8⋅10−5. Zoutzuur en ammoniakDeeltjesinventarisatieH3O+, Cl-, H2O, NH3Sterkste zuur / baseSterkste zuur = H3O+Sterkste base = NH3ReactievergelijkingH3O+ (aq) + NH3 (aq) 🡪 H2O (l) + NH4+ (aq)We hebben een sterke zuur (H3O+) dus we hebben een aflopende reactieFosforzuur-oplossing en een natriumacetaat-oplossingDeeltjesinventarisatieH3PO4 (aq), H2O, Na+, CH3COO-Sterkste zuur / baseSterkste zuur = H3PO4Sterkste base = CH3COO-ReactievergelijkingH3PO4 (aq) + CH3COO- (aq) ↔ H2PO4- (l) + CH3COOH (aq)We hebben een zwak zuur en een zwakke base dus we hebben een evenwichts reactieWaterstoffluoridegas en natriumcarbonaat-oplossingDeeltjesinventarisatieHF (g), H2O, Na+, CO32-Sterkste zuur / baseSterkste zuur = HF (g)Sterkste base = CO32-ReactievergelijkingHF (g) + CO32- (aq) 🡪 F- (aq) + HCO3- (aq)We hebben een sterke zuur (HF) dus we hebben een aflopende reactieSalpterzuuroplossing en vast kaliumhypochlorietDeeltjesinventarisatieH3O+, NO3-, H2O, KClO (s)Sterkste zuur / baseSterkste zuur = H3O+Sterkste base = ClO- (KClO (s))ReactievergelijkingH3O+ (aq) + KClO (s) 🡪 H2O (l) + HClO (aq) + K+ (aq)We hebben een sterke zuur (H3O+) dus we hebben een aflopende reactie. Opzoeken Kz of Kb-waarde in Binas-49 CO32-  = Base 🡪 Kb = 2,1 * 10-4 H2C6H6O6 = zuur 🡪 Kz = 9,1 * 10-5 H3PO4 = Zuur 🡪 Kz = 6,9 * 10-3 OH- = Base 🡪 Kb = 1Je weet:Zuur = lage pH, Base = Hoge pHHoe grote de Kz hoe lager de pH; en Hoe groter de Kb hoe hoger de pHConclusie:De volgorde is H3PO4 – H2C6H6O6  - NaCO3  - NaOH . Natriumhydroxide = NaOH (s)Opstellen oplosvergelijkingNaOH (s) 🡪 Na+ (aq) + OH- (aq)Gegeven:m = 2,049 gV = 500,0 mL = 0,5000 LGevraagd:[OH-] = ? mol/LOmrekenen naar hoeveelheid stofn = m / Mn = 2,049 / 39,997 (Binas98)n = 5,122 * 10-2 molOmrekenen naar molariteit[OH-] = n / V[OH-] = 5,122 * 10-2 / 0,5000 * [OH-] = 0,1024 mol/LBerekenen verdunningsfactorFv = Vmaatkolf  / VpipetFv = 250,0 / 15,00Fv = 16,67xBerekenen nieuwe concentratie[OH-]nieuw = [OH-]oud / 16,67[OH-]nieuw = 0,1024 / 16,67[OH-]nieuw = 6,144 * 10-3 mol/LDeeltjes inventarisatieZoutzuur = H3O+, Cl-, H2ONatronloog = Na+, OH-, H2OSterkste zuur/baseSterkste zuur = H3O+Sterkste base = OH-Reactievergelijking opstellenH3O+ + OH- 🡪 2 H2OGegeven:[OH-] = 6,144 * 10-3 mol/LVOH = 13,45 mLVH3O = 15,00 mLGevraagd[H3O+] = ? mol/LFormuleWe hebben een verhouding 1 : 1 dus[OH-] * VOH = [H3O+] * VH3OInvullen6,144 * 10-3 * 13,45 = [H3O+]  * 15,00[H3O+] = (6,144*10-3 * 13,45) / 15,00[H3O+] = 5,509 * 10-3 mol/LGegeven:[H3O+] = 5,509 * 10-3GevraagdpH = ?FormulepH = -log[H3O+]InvullenpH = -log(5,509 * 10-3)pH = 2,2589 (antwoord in 4 decimalen want 4 significante cijfers) Gegeven:[H3PO4] = 0,1340 mol/LV = 250 mL = 0,250 LGevraagd:m = ? gFormulen = m / M 🡪 m = n * M[H3PO4] = n / V 🡪 n = [H3PO4] * VInvullen n = [H3PO4] * Vn = 0,1340 * 0,250n = 3,350 * 10-2 molm = n * Mm = 3,550 * 10-2- * 97,995m = 3,28 gramDeeltjesinventaristatie:H3PO4 (aq), H2O (l)Sterkste zuur/baseSterkste zuur = H3PO4Sterkste base = H2OReactievergelijkin g opstellenH3PO4 (aq) + H2O (l) 🡪 H3O+ (aq) + H2PO42- (aq)Gegeven:Cz = 0,1340 mol/LKz = 1,6 * 10-2Gevraagd:pH = ?Controller Cz / Kz >> 1000,1340 / 1,6 * 10-2 = 8,375X mag dus niet verwaarloost wordenOpstellen BOE-schema[H3PO4][H3O+][H2PO4-]B0,134000O-x+x+xE0,1340-xxxInvullen in evenwichtsvoorwaardeKz = [H3O+]*[H2PO4-] / [H3PO4]Kz = x2 / (0,1340 – x)1,6 * 10-2 = x2 / (0,1340 – x)0 = x2 + 1,6 * 10-2x - 2,144 * 10-3 Invullen ABC-formule om het op te lossena = 1b = 1,6*10-2c = -2,144 * 10-3Dat geeft X = 0,0390 of X = -0,0550[H3O+] = 0,0390 mol/LpH berekenenpH = - log[H3O+]pH = -log(0,0390)pH = 1,409