Opgave 1.
a] ([NO2-][H3O+]) / [HNO2] = Kz = 5,6•10-4
[H3O+] = 10-4,00 = 1,0•10-4 M
[NO2-] / [HNO2] = 5,6•10-4 / [H3O+] = 5,6•10-4 / 1,0•10-4 = 5,6
Dus [HNO2] : [NO2-] = 1,0 : 5,6
b] ([HPO42-][H3O+]) / [H2PO4-] = Kz =6,2•10-8
[H3O+] = 10-6,20 = 6,3•10-7 M
[HPO42-] / [H2PO4-] = 6,2•10-8 / [H3O+] = 6,2•10-8 / 6,3•10-7 = 0,098
Dus [H2PO4-] : [HPO42-] = 0,098 : 1,0
c] Fenol is C6H5OH
([C6H5O-][H3O+]) / [C6H5OH] = Kz = 1,0 •10-10
[H3O+] = 10-4,50 = 3,16•10-5 M
[C6H5O-] / [C6H5OH] = 1,0 x10-10 / [H3O+] =1,0 •10-10 / 3,16x10-5 = 3,2•10-6
Dus als er 3,2•10-6 mol C6H5O- is, is er 1 mol C6H5OH en afgerond 1,00 mol in totaal.
Dan heeft (3,2•10-6 /1,00) x 100% = 3,2•10-4 % van het fenol een H+ afgestaan.
Opgave 2.
PO43- + H2O HPO42- + OH-
Kb = ([HPO42-][OH-]) / [PO43-] = 2,1•10-2
pOH = 14,00 - 12,50 = 1,50
[OH-] = 10-1,50 = 0,0316 M en [HPO42-] = [OH-] = 0,0316 M
Invullen in de Kb-vergelijking geeft (0,0316)2 / [PO43-] = 2,1•10-2
[PO43-] = (0,0316)2 / 2,1•10-2 = 0,048
[HPO42-] was eerst ook [PO43-] dus totaal was er 0,048 + 0,0316 = 0,080 M
In 500 mL betekent dit 0,040 mol PO43- en dus ook 0,040 mol Na3PO4
0,040 mol x 163,94 g/mol = 6,5 g Na3PO4
Opgave 3.
(We korten de onbekende base af met B.)
B + H2O HB+ + OH-
Kb = ([HB+][OH-]) / [B]
pOH = 14,00-11,00 = 3,00
[OH-] = 10-3,00 = 0,0010 M en ook [HB+] = 0,0010 M
Er is 0,25 mol / 0,400 L = 0,625 mol B opgelost per liter.
Als het evenwicht is ingesteld geldt 0,625 - 0,0010 = 0,624 mol B per liter.
Invullen in de Kb-vergelijking geeft Kb = (0,0010)2 / 0,624 = 1,6•10-6
Opgave 4.
a] Kz = ([HCOO-][H3O+]) / [HCOOH] = 1,8●10-4
stel [H3O+] = x dan geldt [HCOO-] = x en [HCOOH] = 0,40-x
dit invullen in de Kz-vergelijking levert x2 / (0,40-x) = 1,8●10-4
x = 8,4●10-3 = [H3O+] pH = -log 8,4●10-3 = 2,07
b] Kz = ([AlOH(H2O)52+][H3O+]) / [Al(H2O)63+] = 9,8●10-6
stel [H3O+] = x dan geldt [AlOH(H2O)52+] = x en [Al(H2O)63+] = 0,20-x
dit invullen in de Kz-vergelijking geeft x2 / (0,20-x) = 9,8●10-6
x=1,4●10-3 =[H3O+] pH = -log 1,4●10-3 = 2,86
Opgave 5.
a] ([F-][H3O+]) / [HF] = Kz = 6,3x10-4
[H3O+] = 10-3,50 = 3,16x10-4 M
[F-] / [HF] = 6,3x10-4 / [H3O+] = 6,3x10-4 / 3,16x10-4 = 2,0. Dus [HF] / [F- ] = 0,50
b] ([HPO42-][H3O+]) / [H2PO4-] = Kz = 6,2x10-8
[H3O+] = 10-4,20 = 6,3x10-5 M
[HPO42-] / [H2PO4-] = 6,2x10-8 / [H3O+] = 6,2x10-8 / 6,3x10-5 = 1,0x10-3
[H2PO4-] / [HPO42-] = 1,0x103
c] ([C6H5COO-][H3O+]) / [C6H5COOH] = Kz = 6,3x10-5
[H3O+] = 10-4,50 = 3,16x10-5 M
[C6H5COO-] / [C6H5COOH] = 6,3x10-5 / [H3O+] = 6,3x10-5 / 3,16x10-5 = 1,99.
Dus als er 1,99 mol C6H5COO- is, is er 1 mol C6H5COOH en 2,99 mol in totaal.
Dan heeft (1,99/2,99) x 100% = 67% van het benzeencarbonzuur een H+ afgestaan.
Opgave 6.
a] ([CH3COO-][H3O+]) / [CH3COOH] = Kz = 1,7●10-5
[H3O+] = 10-4,1 = 7,9x10-5 M en [CH3COO-] = 7,9x10-5 M
Dit invullen in de Kz-vergelijking geeft (7,9x10-5)2 / [CH3COOH] = 1,7●10-5
[CH3COOH] = 3,47●10-4
De CH3COO- was eerst CH3COOH. Dus is er 3,71●10-4 + 7,9x10-5 = 4,5x10-4 mol azijnzuur opgelost in 1,00 L water. Omdat je maar 1 significant cijfer mag gebruiken ivm de pH wordt het 4x10-4 mol.
b] ([HSe-][H3O+]) / [H2Se] = Kz = 1,3x10-4
[H3O+] = 10-3,20 = 6,3x10-4 M en [HSe-] = [H3O+] = 6,3x10-4
(6,3x10-4)2 / [H2Se] = 1,3x10-4
[H2Se] = 3,06x10-3 M.
Het HSe- was eerst H2Se. Er is dus 3,06x10-3 + 6,3x10-4 = 3,69x10-3 mol H2Se per liter opgelost. Dus 0,500 x 3,69x10-3 = 1,85x10-3 mol per 500 mL. Dat komt overeen met 1,85x10-3 x 80,98 = 0,15 gram H2Se.
Opgave 7.
a] Het propanoaation is een zwakke base, in het water stelt zich het volgende evenwicht in:
CH3CH2COO- + H2O CH3CH2COOH + OH-
Door de OH--ionen is de oplossing basisch.
b] Kb= ([CH3CH2COOH][OH-]) / [CH3CH2COO-] =7,4●10-10
stel [OH-] = x dan ook [CH3CH2COOH] = x en [CH3CH2COO-] = 0,20-x
Invullen in de Kb-vergelijking geeft x2 / (0,20-x) = 7,4●10-10
Uitwerken geeft x = 1,2●10-5 = [OH-]
pOH = -log 1,2●10-5 = 4,91
pH = 14,00 - 4,91 = 9,09
c] Kb= ([CH3CH2COOH][OH-]) / [CH3CH2COO-] =7,4●10-10
pOH = 14,00 - 9,20 = 4,80
[OH-] = 10-4,80 = 1,58x10-5 M dus ook [CH3CH2COOH] = 1,58x10-5 M
Invullen in de Kb-vergelijking geeft (1,58x10-5)2 / [CH3CH2COO-] = 7,4●10-10
Uitwerken geeft [CH3CH2COO-] = 0,34 M
Je moet dus 0,34 + 1,58x10-5 = 0,34 M als beginconcentratie hebben.
In 500 mL moet je dan dus 0,34 / 2 = 0,17 mol NaCH3CH2COO oplossen.
Dat komt overeen met 0,17 x 96,06 = 16 gram natriumpropanoaat.
Opgave 8.
We noemen de onbekende base B.
Dan geldt Kb = ([HB+][OH-]) / [B]
pOH = 14,00 - 10,80 = 3,20
[OH-] = 10-3,20 = 6,3x10-4 = [HB+]
De beginconcentratie B = 0,30 mol / 0,600 L = 0,50 M
Hiervan is 6,3x10-4 mol omgezet in HB+
[B] = 0,50 - 6,3x10-4 M = 0,499 M
Invullen in de Kb-vergelijking geeft Kb = (6,3x10-4)2 /0,499 = 8,0x10-7
Opgave 9.
a] Na2SO4(s) → 2 Na+(aq) + SO42-(aq)
NaCH3COO(s) → Na+(aq) + CH3COO-(aq) waarna CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
b] Op het equivalentiepunt is het zuur CH3COOH aanwezig, de pH is dus licht zuur, methylrood is een geschikte indicator.
c] 7,82 mL x 0,01016 mmol/mL = 0,0795 mmol H3O+ is toegevoegd, er was dus ook 0,0795 mmol CH3COO-
Omdat hij maar een tiende deel heeft genomen zat er 10 x 0,0795 = 0,795 mmol NaCH3COO in het mengsel. Dat komt overeen met 0,795x10-3 x 82,17 = 0,06517 gram. Dus (0,06517/3,20) x 100% = 2,04%.
Opgave 10.
De concentratie van de onbekende base is 5,0 mmol / 500 mL = 0,010 M.
Als de base sterk is zou er 0,010 M OH- zijn.
De pOH is dan –log0,010 = 2,00 en de pH = 14,00 - 2,00 = 12,00
De pH is minder basisch, dus is niet alle base omgezet in OH- en is de base zwak.