Sjabloon:Scheikundeopgaven/pH, c(H+) en c(OH-) 2

Sjabloondocumentatie

Doel

Dit sjabloon wordt in meerdere boeken gebruikt. Zie onder "Links naar deze pagina" welke boeken.

Invoegtekst

{{Scheikundeopgaven/pH, c(H+) en c(OH-) 2}}

Voorbeeld

Voor uitleg over deze pagina: klik op "uitklappen" rechts in dit kader.

Op onderstaande pagina zijn alleen de vragen zichtbaar in een kader op een afwijkende ondergrond. Binnen het kader is rechts een knop zichtbaar: "Uitklappen", vergelijkbaar met de knop om deze tekst te openen. Door op deze knop te klikken wordt het antwoord van de betreffende vraag zichtbaar.
Vaak, maar niet altijd is er ook een uitwerking bij de vraag aanwezig. Deze blijft bij het openen van het antwoord nog onzichtbaar, maar opnieuw is, als een uitwerking beschikbaar is, een knop "Uitklappen" aanwezig om de uitwerking zichtbaar te maken. Ontbreekt bij het antwoord de knop "Uitklappen", dan is geen uitwerking bij de vraag beschikbaar.

Indien gewenst kunnen antwoord en uitwerking ook weer onzichtbaar gemaakt worden door op de zelfde plek als waar de knop "Uitklappen" aanwezig was op de knop "Inklappen" te klikken.

pH van oplossingen

Bereken de pH in twee decimalen van oplossingen die op de beschreven manier gemaakt zijn.

1. 0,001 mol waterstofchloride wordt opgelost in 500 mL water 2,70 Gegevens omzetten naar standaard eenheden: n = 0,001 mol v = 0,5 L $\mathrm {pH=-log([H^{+}])}$ $\mathrm {[H^{+}]\ =\ {\frac {n_{H^{+}}}{v}}}$ Waterstofchloride, ${\ce {HCl}}$, splitst in water volledig in ionen: $\mathrm {HCl\ \longrightarrow \ H^{+}\ +\ Cl^{-}\ \Longrightarrow \ n_{H^{+}}\ =\ n_{HCl}}$ Invullen geeft nu: $\mathrm {n_{H^{+}}\ =\ n_{HCl}\ =\ 0{,}001mol}$ $\mathrm {[H^{+}]\ =\ {\frac {0{,}001}{0{,}5}}\ =0{,}002mol/L}$ $\mathrm {pH=-log([H^{+}])\ =\ -\log(0{,}002)\ =\ 2{.}6990}$ De pH van de oplossing is 2,70	2. 0,25 mmol zwavelzuur wordt opgelost in 2,50 L water 3,70 Gegevens omzetten naar standaard eenheden: n = 0,00025 mol v = 2,500 L $\mathrm {pH=-log([H^{+}])}$ $\mathrm {[H^{+}]\ =\ {\frac {n_{H^{+}}}{v}}}$ Zwavelzuur, ${\ce {H2SO4}}$, splitst in water volledig in ionen: $\mathrm {H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ 2H^{+}\ +\ SO_{4}^{2-}\ \Longrightarrow \ n_{H^{+}}\ =\ 2n_{H_{2}SO_{4}}}$ Invullen geeft nu: $\mathrm {n_{H^{+}}\ =\ 2\times \ n_{H_{2}SO_{4}}\ =\ 2\times 0{,}0025\ =\ 0{,}005mol}$ $\mathrm {[H^{+}]\ =\ {\frac {0{,}0005}{2{,}500}}\ =0{,}0002mol/L}$ $\mathrm {pH=-log([H^{+}])\ =\ -\log(0{,}00020)\ =\ 3{.}6990}$ De pH van de oplossing is 3,70	3. 0,100 mol natriumhydroxide wordt opgelost in 500 mL water 13,30 Gegevens omzetten naar standaard eenheden: n = 0,100 mol v = 0,500 L Natriumhydroxide geeft OH--ionen, dus werkt pOH beter $\mathrm {pH=14-pOH}$ $\mathrm {pOH\ =\ -\log([OH^{-}])}$ $\mathrm {[OH^{-}]\ =\ {\frac {n_{OH^{-}}}{v}}}$ Het volume v is bekend, voor het aantal mol OH- geldt de reactievergelijking: $\mathrm {NaOH_{(s)}\ \longrightarrow \ Na_{aq}^{+}\ +\ OH_{aq}^{-}\ \Longrightarrow \ n_{OH^{-}}\ =\ n_{NaOH}}$ Invullen geeft nu: $\mathrm {n_{OH^{-}}\ =\ n_{NaOH}\ =\ 0{,}100}$ $\mathrm {[OH^{-}]\ =\ {\frac {n_{OH^{-}}}{v}}\ =\ {\frac {0{,}100}{0{,}500}}\ =\ 0{,}200}$ $\mathrm {pOH\ =\ -\log([OH^{-}])\ =\ -\log(0{,}200)\ =\ 0{,}6990}$ $\mathrm {pH=14-pOH\ =\ 14\ -\ 0{,}6990\ =\ 13{,}3010\ =\ 13{,}30}$
4. 0,050 mmol calciumhydroxide wordt opgelost in 300 mL water. 10,52 Gegevens omzetten naar standaard eenheden: $\mathrm {n=5,0\cdot 10^{-5}mol}$ v = 0,300 L Calciumhydroxide geeft OH--ionen, dus werkt pOH beter $\mathrm {pH=14-pOH}$ $\mathrm {pOH\ =\ -\log([OH^{-}])}$ $\mathrm {[OH^{-}]\ =\ {\frac {n_{OH^{-}}}{v}}}$ Het volume v is bekend, voor het aantal mol OH- geldt de reactievergelijking: $\mathrm {Ca(OH)_{2(s)}\ \longrightarrow \ Ca_{aq}^{2+}\ +\ 2OH_{aq}^{-}\ \Longrightarrow \ n_{OH^{-}}\ =\ 2\times n_{Ca(OH)_{2}}}$ Invullen geeft nu: $\mathrm {n_{OH^{-}}\ =\ 2\times n_{Ca(OH)_{2}}\ =\ 2\times 5,0\cdot 10^{-5}\ =\ 1{,}00\cdot 10^{-4}}$ $\mathrm {[OH^{-}]\ =\ {\frac {n_{OH^{-}}}{v}}\ =\ {\frac {1{,}00\cdot 10^{-4}}{0{,}300}}\ =\ 3{,}33\cdot 10^{-4}}$ $\mathrm {pOH\ =\ -\log([OH^{-}])\ =\ -\log(3{,}33\cdot 10^{-4})\ =\ 3{,}4776}$ $\mathrm {pH=14-pOH\ =\ 14\ -\ 3{,}4776\ =\ 10{,}5224\ =\ 10{,}52}$	5. 0,034 mol ceciumhydroxide wordt opgelost in 30.0 L water. 11,05 Cesium staat in dezelfde kolom van het periodiek systeem als natrium. Het reageert op soortgelijke manier in water: ${\ce {CsOH_{(s)}\ ->\ Cs_{(aq)}^{+}\ +\ OH_{(aq)}^{-}}}$ Gegevens omzetten naar standaard eenheden: $\mathrm {n=3{,}4\cdot 10^{-2}mol}$ v = 30{,}0 L Cesiumhydroxide geeft OH--ionen, dus werkt pOH beter $\mathrm {pH=14-pOH}$ $\mathrm {pOH\ =\ -\log([OH^{-}])}$ $\mathrm {[OH^{-}]\ =\ {\frac {n_{OH^{-}}}{v}}}$ Het volume v is bekend, voor het aantal mol OH- geldt de reactievergelijking van hierboven: $\mathrm {Cs(OH)_{(s)}\ \longrightarrow \ Cs_{aq}^{+}\ +\ OH_{aq}^{-}\ \Longrightarrow \ n_{OH^{-}}\ =\ n_{Cs(OH)}}$ Invullen geeft nu: $\mathrm {n_{OH^{-}}\ =\ n_{Cs(OH)}\ =3{,}4\cdot 10^{-2}}$ $\mathrm {[OH^{-}]\ =\ {\frac {n_{OH^{-}}}{v}}\ =\ {\frac {3,4\cdot 10^{-2}}{30{,}0}}\ =\ 1{,}1333\cdot 10^{-3}}$ $\mathrm {pOH\ =\ -\log([OH^{-}])\ =\ -\log(1{,}1333\cdot 10^{-3})\ =\ 2{,}9457}$ $\mathrm {pH=14-pOH\ =\ 14\ -\ 2{,}9457\ =\ 11{,}0544\ =\ 11{,}05}$	6. 0,22 micromol bariumhydroxide in 250 μL water 11,25 Barium staat in dezelfde kolom van het periodiek systeem als calcium en gedraagt zich op gelijksoortige manier. ${\ce {Ba(OH)_{2(s)}\ ->\ Ba_{(aq)}^{2+}\ +\ 2OH_{(aq)}^{-}}}$ Gegevens omzetten naar standaard eenheden: $\mathrm {n=2{,}2\cdot 10^{-7}mol}$ $\mathrm {v=2{,}5\cdot 10^{-4}L}$ Bariumhydroxide geeft OH--ionen, dus werkt pOH beter $\mathrm {pH=14-pOH}$ $\mathrm {pOH\ =\ -\log([OH^{-}])}$ $\mathrm {[OH^{-}]\ =\ {\frac {n_{OH^{-}}}{v}}}$ Het volume v is bekend, voor het aantal mol OH- geldt de reactievergelijking van hierboven: $\mathrm {Ba(OH)_{2(s)}\ \longrightarrow \ Ba_{(aq)}^{2+}\ +\ 2OH_{(aq)}^{-}\ \Longrightarrow \ n_{OH^{-}}\ =\ 2\times n_{Ba(OH)_{2}}}$ Invullen geeft nu: $\mathrm {n_{OH^{-}}\ =\ 2\times n_{Ba(OH)_{2}}\ =2\times 2{,}2\cdot 10^{-7}\ =\ 4{,}4\cdot 10^{-7}}$ $\mathrm {[OH^{-}]\ =\ {\frac {n_{OH^{-}}}{v}}\ =\ {\frac {4{,}4\cdot 10^{-7}}{2{,}5\cdot 10^{-4}}}\ =\ 1{,}76\cdot 10^{-3}}$ $\mathrm {pOH\ =\ -\log([OH^{-}])\ =\ -\log(1{,}76\cdot 10^{-3})\ =\ 2{,}7545}$ $\mathrm {pH=14-pOH\ =\ 14\ -\ 2{,}7545\ =\ 11{,}2455\ =\ 11{,}25}$