## pH oplossing sterk zuur

#### Berekening van de pH van 0,020 M zoutzuur

HCl is een sterk eenwaardig zuur; de [H3O+] is dus gelijk aan de molariteit van het zuur.

[H3O+] = 0,020 mol.L-1
pH = - log [H3O+] = - log 0,020 = 1,70.

####

#### Berekening van de pH van 0,50 M H2SO4

Zwavelzuur is een tweewaardig sterk zuur. De eerste dissociatie is volledig, de tweede dissociatie is een evenwichtsreactie:

Voor de eerste dissociatie geldt:
[H3O+] = [HSO4-] = 0,50M
Voor de tweede dissociatie geldt:

Bij de tweede dissociatie ontstaat slechts een kleine hoeveelheid H3O+ vergeleken bij de H3O+ ontstaan in de eerste dissociatie.
Van de 0,5 mol L-1 HSO4-, ontstaan in de eerste dissociatie, dissocieert1 slechts 0,01 mol L-1 in H3O+ en SO4 2-.
De totale [H3O+] is dus 0,50 + 0,010 = 0,51 mol L-1.
pH = - log [H3O+] = - log 0,51 = 0,29

Conclusie
Uit bovenstaande berekening blijkt dat we voor deze oplossing de tweede dissociatiestap mogen verwaarlozen. Door de relatief hoge H3O+-concentratie uit de eerste stap ligt het evenwicht sterk naar links. Dat zal nog sterker gelden voor meer geconcentreerde oplossingen. Naarmate we meer verdunnen zal de tweede dissociatie echter een steeds grotere rol gaan spelen.
Uitgaande van de gemeten pH-waarde van een zwavelzuur oplossing is na te gaan in hoeverre de tweede dissociatie een rol speelt. Immers:

Bij een pH van 3,0 is de verhouding [SO42--] / [HSO4-] gelijk aan 10.
Het evenwicht ligt dan dus al bijna helemaal rechts en bijna de helft van de H3O+-ionen is
afkomstig uit de tweede ionisatiestap. De molariteit van deze zwavelzuuroplossing zal dus ongeveer
5.10-4 zijn.

Pas bij sterker verdunde zwavelzuuroplossingen mogen we de tweede dissociatie als volledig beschouwen en levert een zwavelzuurmolecuul in water twee protonen op.

1Bij zwavelzuuroplossingen waarvan de molariteit ongeveer ligt tussen 10-1 en 10-4 M speelt het evenwicht een belangrijke rol. De exacte pH is dan alleen te berekenen via een kwadratische vergelijking. Bij hogere molariteit ligt het evenwicht ver naar links en is dus te verwaarlozen, bij lagere molariteit ligt het ver naar rechts en kan als aflopend beschouwd worden. In die gevallen is de pH-berekening een stuk eenvoudiger.

Hieronder staat de aanpak voor het geval de molariteit 1,0.10-3 is.

Berekening pH van 0,0010 M zwavelzuuroplossing

Druk op 'opslaan' en dan op 'openen'.