Inhoudsopgave. 1 Opfrisser antwoorden. 2 Praktijk. 3 Theorie antwoorden. 4 Experimenten mogelijke antwoorden. 5 Onderzoek mogelijke antwoorden

Transcriptie

1 Docentenhandeiding Zuurbase NVA TWEEDE FASE MALMBERG Inhoudsopgave 1 pfrisser antwoorden 2 Praktijk Balsamicoazijn antwoorden Industriële productie van azijnzuur antwoorden Theorie antwoorden 4 Experimenten mogelijke antwoorden 5 nderzoek mogelijke antwoorden 6 Examenvraag Bookkeeper antwoorden 1

2 andleiding Zuurbase 1 pfrisser antwoorden 1 plossingen met p < 7 zijn zuur (p= 7 neutraal en p > 7 basisch). 2 ammoniakgas, ammonia (oplossing ammoniak in water), natronloog (oplossing natriumhydroxide in water), soda (natriumcarbonaatdecahydraat), et cetera azijnzuur, waterstofchloride (oplossing van waterstofchloride heet zoutzuur), citroenzuur, et cetera 4 Zure schoonmaakmiddelen zijn geschikt om kalk te verwijderen. ntkalkmiddelen bevatten zuren. 5 Basen worden gebruikt voor het verwijderen van vet. Ammonia wordt gebruikt voor het ontvetten van oppervlakken voordat er geverfd wordt. 6 Een stof waarmee je kunt aantonen of een oplossing zuur of basisch is, heet een indicator. Rodekoolsap, indicatorpapier, lakmoespapier. 7 De structuurformules voor azijnzuur (triviale naam voor ethaanzuur) en melkzuur (2hydroxypropaanzuur) zijn: azijnzuur melkzuur 8 Azijnzuur bevat een zuurgroep. De groep kan waterstofbruggen vormen met water (en het apolaire gedeelte van azijnzuur is klein). ierdoor is azijnzuur goed oplosbaar in water. 9 corrosief, of bijtend en irriterend 10 1,000 L van deze oplossing bevat dus /100 = 0, = 0,15 g Na. 0,15 g Na bevat 0,15 g/ 40,00 g mol 1 = 0,754 mol Na. Uit de oplosvergelijking van Na(s) Na (aq) (aq) blijkt dat Na : = 1 : 1. ieruit volgt dat [ ] = 0,75 mol L 1 11 Als er natriumacetaat (Na ) wordt toegevoegd, zullen er meer ionen in de oplossing komen en zal het evenwicht naar links verschuiven. 12 K = [ ] [ ] [ 2 ] [ ] 2

3 andleiding Zuurbase 2 Praktijk Balsamicoazijn antwoorden 1 De structuurformule van azijnzuur is: azijnzuur melkzuur 2 et omcirkelde proton splitst af wanneer azijnzuur bij een zuurbasereactie betrokken is: Azijnzuur reageert met water volgens de volgende reactievergelijking: 2 4 In een oplossing van azijnzuur zijn alle deeltjes uit bovenstaande reactie, zowel voor als na de pijl, aanwezig. 5 De triviale naam van de geconjungeerde base van azijnzuur is acetaat; de systematische naam is ethanoaat. 6 Voorbeelden van goede antwoorden zijn: etheen1,1diol methylmethanoaat hydroxymethanal epoxyethanol

4 andleiding Zuurbase 7 Door de groep apart op te schrijven, kun je al aan de molecuulformule zien dat het om ethaanzuur gaat en niet om een ander isomeer. 8 Azijnzuur kan net als water drie waterstofbruggen vormen, maar heeft daarnaast een grotere molecuulmassa en dus een sterkere Vanderwaalsbinding. De totale sterkte van de molecuulbinding is dus groter. ierdoor heeft azijnzuur een hoger smeltpunt dan water. (Daarnaast vormt azijnzuur in vaste en gasfase dimeren. De molecuulmassa wordt hierdoor nog groter, wat het smeltpunt nog verder verhoogt.) 9 Suiker wordt omgezet in ethanol en koolstofdioxide volgens: m ethanol om te kunnen zetten tot azijnzuur, heeft acetobacter zuurstof nodig. Bij deze omzetting komt water vrij: a Processen waarbij zuurstof nodig is, noemen we aeroob. Een proces waar geen zuurstof bij nodig is noemen we anaeroob. b m er zeker van te zijn dat de acetobacter aan voldoende zuurstof kan komen tijdens de omzetting van ethanol naar azijnzuur, mag het vat niet afgesloten worden: er moet steeds verse zuurstof bij kunnen. 12 Tijdens het fermentatieproces daalt de p: er ontstaat immers een zuur. 1 De rol van zymase kan het best omschreven worden als die van een katalysator. Enzymen als zymase noemen we ook wel biokatalysatoren Wijnsteenzuur: 2,dihydroxybutaandizuur 2 2 itroenzuur: 2hydroxy1,2,propaantricarbonzuur 2 Appelzuur: 2hydroxybutaandizuur Melkzuur: 2hydroxypropaanzuur Barnsteenzuur: butaandizuur Gluconzuur: 2,,4,5,6pentahydroxyhexaanzuur 4

5 andleiding Zuurbase onderzoeksopdracht A B 1, ,06 = 6,6 gram azijnzuur/l; 6,6/60,05 = 1,06 mol; molariteit azijnzuur = 1 M (één significant cijfer) K z azijnzuur = 1, ; 1, = x 2 /(1x); 1/(1, ) > 100 dus 1, = x 2 ; x = 4,2 10 = [ ]; p = log(4,2 10 ) = 2,4 2 2 D 2 Adsorptie gevolgd door filtratie: ethyl ethanoaat balsamico actieve koolfilter ontkleurde balsamico E F Fenolftaleïen: in het equivalentiepunt is alle zuur omgezet in de geconjungeerde base. De p van het equivalentiepunt ligt dus boven de 7. et omslagtraject van fenolftaleïen ligt boven de 7. p omslagtraject fenolftaleïen equivalentiepunt ml Na 5

6 andleiding Zuurbase G I In een hele buret 0,100 M natronloog zit ,100 = 5 10 mol. Dit is slechts voldoende om 5 ml 1 M balsamicoazijn te titreren. Pipetteer 10 ml balsamicoazijn met een volpipet in een 100 ml maatkolf. Vul aan met demiwater tot de maatstreep. omogeniseer. Schenk de verdunde balsamicoazijn in een 250 ml erlenmeyer en voeg een schep actieve kool toe. Zwenk en laat een paar minuten incuberen. Filtreer de suspensie. Pipetteer 10 ml van het filtraat in een 200 ml erlenmeyer en spuit de wanden van de erlenmeyer af met demiwater. Voeg enkele druppels fenolftaleïen toe. 10 ml 10 verdunde balsamicoazijn bevat 0, = 1,0 10 mol azijnzuur; Voor de titratie in ongeveer nodig: 1,0 10 /0,100 = 10 ml 0,100 M natronloog. et equivalentiepunt is bereikt als de oplossing blijvend (licht!) roze kleurt. et azijnzuurgehalte van balsamico kan als volgt worden berekend: azijnzuurconcentratie = titratievolume 0, / (10 10 ). Deze concentratie 60,05 = massa azijnzuur in gram/l. (massa in kg/1,06) 100 = massa% azijnzuur et pipetvolume is gegeven in vier significante cijfers. De buret wordt afgelezen in twee decimalen, dus drie (onder de 10 ml, bijvoorbeeld 9,87 ml) of vier (boven de 10 ml bijvoorbeeld 12,88 ml) significante cijfers. et aantal significante cijfers van de concentratie natronloog moet je aflezen van de fles en zal waarschijnlijk vier significante cijfers hebben. Afhankelijk daarvan je eindantwoord geven in drie of vier significante cijfers. Eigen antwoord. Plus J De p van het equivalentiepunt kan als volgt berekend worden: Stel: 10,00 ml natronloog toegevoegd en dus bepaalde concentratie van verdunde oplossing = 0,1000 M. oncentratie acetaat in equivalentiepunt = 0,0500 M; K b acetaat = 5, ; 5, = x 2 /(0,0500 x); 0,0500/(5, ) > 100 dus 2, = x 2 ; x = 5, = [ ]; p = 14 log(5, ) = 8,7 K Beginp: K z azijnzuur = 1, ; 1, = x 2 /(0,1 x); 0,1/(1, ) > 100 dus 1, = x 2 ; x = 1, 10 = [ ]; p = log(1, 10 ) = 2,9 p 8,7 omslagtraject fenolftaleïen omslagtraject broomthymolblauw 2,9 omslagtraject methyloranje equivalentiepunt ml Na L Beide indicatoren hadden een te laag gehalte opgeleverd, want de indicatoren waren al van kleur veranderd voordat het equivalentiepunt was bereikt. Er was dus minder natronloog toegevoegd en gebruikt in de berekening, wat had geleid tot een lager azijnzuurgehalte. 6

7 andleiding Zuurbase Industriële productie van azijnzuur antwoorden 1 Suiker wordt omgezet in ethanol en koolstofdioxide volgens: m ethanol om te kunnen zetten tot azijnzuur, heeft acetobacter zuurstof nodig. Bij deze omzetting komt water vrij: De structuurformule van azijnzuur is: 4 et omcirkelde proton splitst af wanneer azijnzuur bij een zuurbasereactie betrokken is: 5 Azijnzuur reageert met water volgens de volgende reactievergelijking: 2 6 In een oplossing van azijnzuur zijn alle deeltjes uit bovenstaande reactie, zowel voor als na de pijl, aanwezig. 7 De triviale naam van de geconjungeerde base van azijnzuur is acetaat; de systematische naam is ethanoaat. 8 Een structuurisomeer van azijnzuur is bijvoorbeeld etheen1,1diol: etheen1,1diol methylmethanoaat hydroxymethanal epoxyethanol 9 Door de groep apart op te schrijven, kun je al aan de molecuulformule zien dat het om ethaanzuur gaat en niet om een ander isomeer. 10 Azijnzuur kan net als water drie waterstofbruggen vormen, maar heeft daarnaast een grotere molecuulmassa en dus een sterkere Vanderwaalsbinding. De totale sterkte van de molecuulbinding is dus groter. ierdoor heeft azijnzuur een hoger smeltpunt dan water. 7

8 andleiding Zuurbase 11 I wordt weliswaar verbruikt in de eerste stap van de reactie, maar weer teruggevormd in de derde stap van de reactie. Netto wordt er dus geen I verbruikt en zodoende functioneert I als een katalysator. 12 PVA bevat vele hydrofiele groepen. et polymeer kan dus waterstofbruggen vormen en lost op in water. In PVAc bevindt zich alleen de relatief hydrofobe esterbinding. Er kunnen onvoldoende waterstofbruggen gevormd worden om het polymeer in water te laten oplossen ethyl ethanoaat 14 Na ( aq) ( aq) 2 ( l) Na 2 ( s) 15 E Na(aq) (aq) 2 (l) E Na 2 (s) ml Na 16 nderzoeksopdracht A 2 B Adsorptie gevolgd door filtratie: ethyl ethanoaat balsamico actieve koolfilter ontkleurde balsamico 8

9 andleiding Zuurbase D Fenolftaleïen: in het equivalentiepunt is alle zuur omgezet in de geconjungeerde base. De p van het equivalentiepunt ligt dus boven de 7. et omslagtraject van fenolftaleïen ligt boven de 7. 1, ,08 = 80 gram azijnzuur/l; 80/60,05 = 1, mol; molariteit azijnzuur = 1 M (één significant cijfer) E K z azijnzuur = 1, ; 1, = x 2 /(1 x); 1/(1, ) > 100 dus 1, = x 2 ; x = 4,2 10 = [ ]; p = log(4,2 10 ) = 2,4 F G In een hele buret 0,100 M natronloog zit ,100 = 5 10 mol. Dit is slechts voldoende om 5 ml 1 M balsamicoazijn te titreren. Pipetteer 10 ml schoonmaakazijn met een volpipet in een 100 ml maatkolf. Vul aan met demiwater tot de maatstreep. omogeniseer. Pipetteer 10 ml van de verdunde schoonmaakazijn in een 200 ml erlenmeyer en spuit de wanden van de erlenmeyer af met demiwater. Voeg enkele druppels fenolftaleïen toe. Voor de titratie is ongeveer nodig: 10 ml 10 verdunde schoonmaakazijn bevat 0, = 1,0 10 mol azijnzuur; nodig is 1,0 10 / 0,100 = 10 ml 0,100 M natronloog. et equivalentiepunt is bereikt als de oplossing blijvend (licht!) roze kleurt. et azijnzuurgehalte van schoonmaakazijn kan als volgt worden berekend: azijnzuurconcentratie = titratievolume 0, / (10 10 ). Deze concentratie 60,05 = massa azijnzuur in gram/l. (massa in kg/1,06) 100 = massa% azijnzuur et pipetvolume is gegeven in vier significante cijfers. De buret wordt afgelezen in twee decimalen, dus drie (onder de 10 ml, bijvoorbeeld 9,87 ml) of vier (boven de 10 ml, bijvoorbeeld 12,88 ml) significante cijfers. et aantal significante cijfers van de concentratie natronloog moet je aflezen van de fles en zal waarschijnlijk vier significante cijfers hebben. Afhankelijk daarvan je eindantwoord geven in drie of vier significante cijfers. Eigen antwoord. Plus I Stel: 10 ml natronloog toegevoegd en dus bepaalde concentratie van verdunde oplossing = 0,10 M. oncentratie acetaat in equivalentiepunt = 0,05 M; K b acetaat = 5, ; 5, = x 2 /(0,05 x); 0,05/(5, ) > 100 dus 2, = x 2 ; x = 5, = [ ]; p = 14 log(5, ) = 8,7 J Eigen antwoord. K p 8,7 omslagtraject fenolftaleïen omslagtraject broomthymolblauw 2,9 omslagtraject methyloranje equivalentiepunt ml Na Beide indicatoren hadden een te laag gehalte opgeleverd, want de indicatoren waren al van kleur veranderd voordat het equivalentiepunt was bereikt. Er was dus minder natronloog toegevoegd en gebruikt in de berekening, wat had geleid tot een lager azijnzuurgehalte. 9

10 andleiding Zuurbase Theorie antwoorden 1 Zuren en basen 17 a Propaanzuur is een organisch zuur dat een proton kan afstaan aan water. Er ontstaan oxoniumionen. De p van de oplossing is lager dan 7 b Benzeenamine is een organische base en kan een proton van water opnemen. Er ontstaan hydroxideionen. De p van de oplossing is hoger dan 7. c Ethanol is geen zuur en geen base. De p van een ethanoloplossing is neutraal. 2 pschaal 18 De p zal dalen tot p 7. mdat zuiver water zelf p 7 heeft, zal de p niet dalen onder de Wanneer thymolblauw geel kleurt, ligt de p van de oplossing tussen de 2,8 en 8,0 (twee omslagtrajecten!). Wanneer methylrood geel kleurt, moet de p van de oplossing boven de 6,0 liggen. Fenolrood kleurt geel bij een p onder de 6,6. Dit betekent dat de p van de oplossing tussen de 6,0 en 6,6 moet liggen. et gebruik van thymolblauw was niet nodig geweest. 20 Een geschikte set indicatoren is broomkresolgroen en broomthymolblauw. Wanneer broomkresolgroen blauw kleurt, is de p hoger dan 5,4. Bij een p lager dan 6,0 kleurt broomthymolblauw geel. Met deze twee indicatoren kun je dus vaststellen dat de p ergens tussen de 5,4 en 6,0 ligt. Sterke of zwakke zuren en basen 21 De 1,0 M oplossing heeft de hoogste p. mdat het een zwak zuur is, is het zuur niet 100% geïoniseerd in tegenstelling tot het l in de 1,0 M l oplossing. De concentratie is lager in de oplossing en de p dus hoger. 22 Na N N 4 10

11 andleiding Zuurbase 4 Evenwichten bij zwakke zuren en basen 2 a b N N. 2 F 2 F c K z = [ ] [F ] [F] Na (s) oplossen 2 2 Na K b [ ] [ ] = [ ] 2 24 K z K b = ; K z, = ; K z = =,1 10 6, a 2 S 4, 2 S, N 4, 2 2 b De laagste p heeft de oplossing met het zuur met de grootste K z : 2 S In het begin is de concentratie in beide pannen gelijk. De corrosie zal aanvankelijk even sterk zijn. et oxonium reageert hierbij met het aluminium en zal in concentratie afnemen. In de azijnzuuroplossing heerst het evenwicht: 2 Door het dalen van de oxoniumconcentratie, verschuift. het evenwicht naar rechts en zal er weer nieuw ontstaan. De p stijgt hier dus minder snel dan in de zoutzuuroplossing waar geen evenwicht heerst. In pan A heerst dus langer een lage p en zal dus meer aangetast worden. Doordat de molariteit van de azijnzuuroplossing veel hoger moet zijn dan die van het zoutzuur om op dezelfde pwaarde te komen, is er als het ware een buffervoorraad zuur aanwezig. 5 Bijzondere zuren en basen 27 In een ijzer(iii)nitraatoplossing bevinden zich gehydrateerde ijzer(iii) ionen. Deze reageren als een zuur: Fe ( 2 ) 6 2 Fe ( 2 ) 5 ( aq) 28 a zwaveligzuur ( 2 S ) b S S c 2 S 2 S ( aq) aq d K z [S ] [ ] = [ S ] 2 ( ) 29 De K z = 6,5 10 5, de K b = 1, Aangezien K z > K b zal de oplossing zuur zijn en een p < 7 krijgen. 0 K z = 4, en K b = 2, ; K b > K z een basische oplossing 2 P 4 K z = 6, en K b = 1, ; K z > K b een zure oplossing 2 P 4 K z = 4, en K b = 1, ; K b > K z een basische oplossing S K z = 6, en K b = 7, ; K z > K b een zure oplossing 2 4 K z = 6, en K b = 1, ; K z > K b een zure oplossing S K z = 1, en K b = 1, ; K b > K z een basische oplossing 11

12 andleiding Zuurbase 6 p en p 1 a [ ] = 10 p = 10,25 = 5, mol L 1 b [ ] = 4 1 5, 6 10 mol L 5 1 = 2, 0 10 mol L 28 c p = log [ ] = log(2, ) = 4,70 d [ ] [ ] = 10 14, [ ] = = 5, , 0 10 mol L 1 2 2, 6 g 2, 6 g a = 0,581 mol a 1 56, 08 g mol a a Er ontstaat 2 0,581 mol = 1,16 mol 1,16 p = log [ ] = log = 0, 48,5 p = 14,00 0,48= 1,52 Bij het oplossen van Mg() 2 treedt een evenwicht op: Mg() 2 (s) Mg2 (aq) 2 (aq) et oplosbaarheidsproduct (zie BINAS tabel 46) is: = 5, 6 10 = [Mg ] [ ] K s Er geldt dus: K = 5, 6 10 = x (2 x) s 12 5,6 10 = 4x 5, x = = 4, [ ] = 2 4, = 9, mol L 1 p = log [ ] =,02 p = 14,00 p = 14,00,02 = 10,98 12

13 andleiding Zuurbase 7 Rekenen met zwakke zuren en basen 4 a Aanwezige deeltjes: N 4 en l ; N 4 is een zwak zuur. K z [ ] [N ] = = 5,6 10 0,50 5,6 10 [N ] ; dus 5, = x = 5,6 10 0,50 = 1, p 2 x 0, [ ] = 1,67 10 M; = log(1,67 10 ) = 4,78 b F is een zwak zuur. K z [ ] [F ] = = 6, 10 [F] 0,015 6, 10 24; dus 6, = = 4 2 x 0,015 x , 10 (0,015 ) ; 6, 10 9, x = x x x = , 10 ±,97 10,78 10 x = = 2 [ ] = 2,78 10 M; p = log(2,78 10 ) = 2,56 2, (of, maar dit is geen geldige opl ossing) 5 [ ] = 10 = 4,47 10 (14 8,65) 6 [ ] [ ] (4,47 10 ) 1,5 10 = = [ ] x 4, (4,47 10 ) x = = 1, , ; x 0,1 10 De molariteit van de oplossing is 0,1 M. 6 p = = = K b (14,0 12,0 ) 12,0 dus [ ] 10 0,010 M 2 5 [ ] [N ] 4 (0,010) = 1,8 10 = = [N ] x 0, ,0 10 x = 0,01 = 5,56 5 1,8 10 Per liter moet 5,56 mol ammoniakgas opgelost worden. Per 10 L dus 55,6 mol. 55,6 mol 55,6 24,5 = 16 dm. 7 Zoutzuur is een oplossing van het sterke zuur l dat volledig ioniseert in water. et ionisatiepercentage is dus 100% 8 a K z [ ] [ ] 2 = = (immers [ ] 0 [ ] 1, 00 x [ ] x = = 5 1, , 00 0, ,0042 ionisatiepercentage = 100% = 0, 42% 1, 00 1

14 andleiding Zuurbase b K z [ ] [ ] 2 = = (immers [ ] 0 [ ] 0, 01 x [ ] x = = 5 1, , 01 0, ,0042 ionisatiepercentage = 100% = 4, 2% 0, 01 9 Eigen antwoord. 8 Zuurbase reacties opstellen 40 a N aq ( ) P 4 aq ( ) N 4 ( aq) 2 P 4 ( aq) b 2 c ( ) ( ) 2 a s 2 aq a ( aq ) 2 ( g) 2 2 d ( ) Al( 2 ) 6 Na 2 ( aq) 2 S( g) Al ( 2 ) 5 NaS s (het gas ontwijkt. De evenwichtsreactie zal langzaam aflopen naar reachts) e ( aq ) 2 ( ) 2 aq 2 ( aq) a Na N S Na ( aq ) N S ( aq) b N S (of N S) N S aq aq N S aq c ( ) ( ) ( ) d Bij een lage p is de [ ] groot. oe lager de p, hoe meer base omgezet zal worden naar het geconjungeerde zuur. Bij een lage p kleurt methyloranje rood. Dit is dus de kleur van het geconjungeerde zuur. 42 In zoutzuur (oplossing van l, sterk zuur in water) bevinden zich, 2 en l deeltjes. In natronloog ( oplossing van Na in water) bevinden zich Na en deeltjes. et sterkste zuur en de sterkste base reageren: [N ] [ ] 4 K b = [N ] ( aq) ( aq) 2 2 ( l) m de p te berekenen van de oplossing moet de [ ] of [ ] bekend zijn. Aan het begin van de reactie is 50 ml 0,150 mol L 1 = 7,5 mmol aanwezig Aan het begin van de reactie is 60 ml 0,100 mol L 1 = 6,0 mmol aanwezig Na de reactie is er dus nog 7,5 6,0 = 1,5 mmol aanwezig. [ ] = 1,5 10 mol /0,110 L = 1, mol L 1 p = log [ ] = log (1, ) = 1,87 4 a In de ammonia heerst een evenwicht, het is een zwakke base. Voor de evenwichtsvoorwaarde geldt: K b = 1,8 10 = 5 [N ] [ ] 4 [N ] [ ] = [N 4 ] = 10 p = 10 2,50 =,16 10 mol L 1 K b (,16 10 ) 2 5 = 1,8 10 = [N ] 0 [N ] = 0,67 mol L 1 [N ] 14

15 andleiding Zuurbase b Als er een sterk zuur wordt toegevoegd aan de zwak basische oplossing, zal er een evenwichtsverschuiving plaatsvinden. Allereerst zal een deel van de N reageren als base met uit het zoutzuur in een aflopende reactie. Daarna zal een evenwichtssituatie optreden: N aq ( ) aq ( ) N 4 ( aq) 2 ( l) Uit antwoord a blijkt dat de oorspronkelijk ammonia een molariteit had van 0,6666 mol L 1. In 450 ml van deze oplossing is: 0,450 L 0,6666 mol L 1 = 0,0 mol N aanwezig. In 50 ml zoutzuur is 0,050 L 1,00 mol L 1 = 0,05 mol aanwezig. Uit de reactievergelijking blijkt dat er sprake is van een aflopende reactie. Er is dus nog 0,00,050= 0,25 mol N aanwezig. Er is dus 0,050 mol N 4 ontstaan. Er is geen meer aanwezig en het volgende evenwicht zal zich instellen: N aq ( ) 2 l ( ) N 4 ( aq) ( aq) Met deze gegevens moet worden verder gerekend naar het evenwicht dat zal ontstaan. mol L 1 N N 4 begin 0,25/0,500 = 0,125 0,050/0,500 = 0,025 reactie x x x evenwicht 0,125x 0,025 x X Dit invullen in de evenwichtsvoorwaarde geeft: K b (0, 025 x) ( x) = = 1,8 10 (0,125 x) 5 Met de abcformule kan x dan berekend worden. x 2 0,025 x = 1, (0,125 x) x 2 0,025 x = 2, , x x 2 0,025 x 1, x 2, = 0 In deze vergelijking geldt: a = 1 b = 0,025 1, = 0, c = 2, ± 0, ± 0, , = 2a b b 4ac 2 6 ieruit volgt dat x = 8, of x = 0,025 (deze heeft geen betekenis, vanwege het teken) De [ ] = 8, mol L 1 p = log [ ] = log(8, ) = 4,05 p = 14,00 4,05 = 9,95 9 De zuurbasetitratie 44 a Bij een titratie van een zwak zuur met een sterke base ligt de p van het equivalentiepunt hoger dan 7. Een geschikte indicator is bijvoorbeeld fenolftaleïen. b reactievergelijking: 2 toegevoegd is: 2, ,1000 = 2,50 10 mol ; Dit heeft gereageerd met evenveel mol azijnzuur dat zich in 10,00 ml bevond; de molariteit van de azijnzuuroplossing is 2, = 0,250 M 15

16 andleiding Zuurbase 45 Een natriumcarbonaatoplossing bevat de zwakke tweewaardige base carbonaat ( 2 ). De p zal tijdens een titratie met zoutzuur dus dalen. Grafiek B valt af. Grafiek A is een titratiecurve van een sterke base met een sterk zuur. ok deze grafiek valt af. mdat het een tweewaardige base betreft, zullen er twee equivalentiepunten in de grafiek zichtbaar zijn: Grafiek is de juiste titratiecurve. 46 a P 4 P 4 2 b 2 vormt opgelost een zuur ( 2 ). Door uitschudden wordt de 2 verwijderd en zal deze de meting niet meer beïnvloeden. Er zal dus geen loog reageren met koolzuur. c Fosfaationen zijn basisch en moeten verwijderd worden, omdat anders het later toegevoegde zoutzuur weer zal reageren. d de reactie tijdens titratie: ,50 ml 0,450 M zoutzuur bevat 21,50 0,450 M = 9,675 mmol heeft gereageerd met de overmaat Er was dus een overmaat van 9,675 mmol aanwezig in de cola. e De hoeveelheid natronloog die was toegevoegd aan 25,00 ml cola voor de titratie was: 25,00 ml 0,500M = 12,50 mmol. Er heeft dus 12,50 mmol 9,675 mmol = 2,825 mmol gereageerd. Fosforzuur is een driewaardig zuur. Er heeft dus 2,825/ = 0,942 mmol P 4 gereageerd per 25,00 ml cola. f Per liter heeft er 0, mol P /25,00 =,77 10 mol L gereageerd. [ P 4 ] = 0, mol 1000/25,00 =,77 10 mol L. 47 a berekening [ ] =10 p = 10 5,00 mol L 1 K z = [ ] [Az ] =, [Az] [Az ], = = 0 [Az] 10 5,00 [Az] [Az ] = 1 0 =, 10 2 b et aantal mol salicylzuur dat aanwezig is in een tablet is gelijk aan: 0,865 g 192,1 g L 1 = 0,00450 mol citroenzuur et aantal mol citroenzuur dat aanwezig is in een tablet is gelijk aan: 0,865 g 192,1 g L 1 = 0,00450 mol citroenzuur. et aantal mol natriumwaterstofcarbonaat dat aanwezig is een tablet is gelijk aan: 0,851 g 84,09 g L 1 = 0,01012 mol natriumwaterstofcarbonaat. Salicylzuur is een eenwaardig zuur en reageert 1 : 1 met waterstofcarbonaat. Als al het salicylzuur heeft gereageerd, is er nog 0, ,00278= 0,07446 mol natriumwaterstofcarbonaat over dat nog niet heeft gereageerd. itroenzuur is een driewaardig zuur en kan dus afstaan. Er is 0,00450 mol citroenzuur aanwezig. Dus het gemiddelde mol afkomstig per mol citroenzuur is: 0,07446 / 0,0450 = 1,6. c ze heeft de massa van het met water gevulde bekerglas en de massa van een bruistablet gemeten. Ze heeft het bruistablet in het bekerglas met water gedaan en gewacht tot de gasontwikkeling ophield. Daarna heeft ze de massa van het bekerglas, gevuld met de dan ontstane oplossing, gemeten. d Voorbeelden van juiste antwoorden zijn: Een tweede bruistablet in minder water laten reageren; de massaafname is dan groter. Een tweede bruistablet in meer water laten reageren; de massaafname is dan kleiner. Een tweede bruistablet in de oplossing die na de reactie van het eerste tablet is ontstaan, laten reageren; de massaafname is dan groter. 16

17 andleiding Zuurbase 10 Buffers 48 De gewenste p is,80. pk z =,75 voor zuurbasepaar en pk z =,82 voor zuurbasepaar r( 2 ) en r( 2 ) 5 2 pk z =10, voor zuurbasepaar en 2 (let op: de pk b =,67) et meest geschikt is zuurbasepaar a of b. et nadeel van het gebruik van b is dat oplossingen met chroomionen toxisch zijn en zoveel mogelijk moeten worden vermeden. De voorkeur zal dus uitgaan naar zuurbasepaar a. 49 a Uit BINAS tabel 49 blijkt dat propaanzuur een pk z heeft die 4,86 bedraagt en het dichtst ligt bij de gewenste pwaarde. et meest geschikte zuurbasepaar is dus propaanzuur propanoaat. b De evenwichtsvergelijking die de p bepaalt is: De bufferformule is: [ ] 2 K = [ ] z [ ] 2 Invullen van de gegevens geeft: 1, ,20 [ ] 2 = [ ] 2 De verhouding [ 2 ] : [ 2 ] = 2,22 : 1 (of 1 : 0,45) c De gewenste molariteit van de buffer is 0,20 M, dus [ 2 ] [ 2 ] moet gelijk zijn aan 0,20 M. De [ 2 ] = 1/( 1 0,45) 0,20 = 0,14 mol L 1. d Een liter bufferoplossing moet 0,20 M zijn. Uit opgave c blijkt dat er in een liter buffer dus 0,14 mol van het zwakke zuur moet zijn omgezet naar de geconjungeerde base Voor deze omzetting moet dus 0,14 mol natronloog worden toegevoegd. et aantal ml van de 1,500 M natronloog oplossing dat moet worden toegevoegd is: 0, 14 mol/ 4,500 = 0,01 L = 1 ml (de reactie in de geconjungeerde base. Dit kan door de toevoeging van 0,14 mol 50 a 2 P 4, P 4 2 b De bufferformule luidt: [P ] 6,2 10 = [ ] [ P ] Bij p 7 geldt: [P ] [P ] 6,2 10 = 1,0 10 ; = 0,62 [ P ] [ P ] De verhouding was 1:1 (p = pk z ); [ 2 P 4 ] = [P 4 2 ] = 0,050 M 0,1 nieuwe [ 2 P 4 ] = 1, 0 0, 062 1, 62 = M; nieuwe [P 2 ] = 4 0,1 0,62 0,08 1,62 = M 2 P 4 (mol in 500 ml) 2 P 4 (mol in 500 ml) begin 0,025 0,025 verandering 0,006 0,006 eind 0,01 0,019 Als de p tot 7 daalt is 6 mmol P 4 2 omgezet in 2 P 4. iervoor in 6 mmol nodig. Dit bevindt zich in , 0 = 6 10 liter 1,0 M zoutzuur. Je kunt dus maximaal 6 ml 1,0 M zoutzuur toevoegen aan deze buffer voordat de p onder de 7 zakt. 17

18 andleiding Zuurbase c 51 a Wanneer de fosfaatbuffer 10x verdund wordt, wordt zowel de [ 2 P 4 ] als de [P 4 2 ] = 0,0050 M 2 [P ] 4 De verhouding [ P ] blijft 1,0 en de p blijft dus gelijk aan de pk : 7,21. z 2 4 7,1 8 K z = 10 = 7,9 10 ; bufferformule luidt: [Z ] 8 7,9 10 = [ ] [Z] ondergrens omslagtraject: p = 6,0; dus [ ] = 1, M 7, , 0 10 [Z ] 8 6 = = 7, 9 10 [Z] 2 [Z ] [Z] bovengrens omslagtraject: : p = 7,6; dus [ ] = 10 7,6 = 2, M 7,9 10 2,5 10 [Z ] 8 8 = =,2 [Z] [Z ] [Z] b , ; dus 7, = 2 x x = 7, = 6, 10 6, = < 2 1, 10 ; 1, 10 7, 9 10 ; dus de oplossing is geel 5 (of p = log(6, 10 ) = 4,2; dit is lager dan 6,0 dus de oplossing is geel) c De concentratie ionen neemt sterk af. et ionisatieevenwicht van het zuur Z verschuift naar rechts. De concentratie Z zal toenemen en de oplossing zal blauw kleuren. 18

19 andleiding Zuurbase 4 Experimenten mogelijke antwoorden EXPERIMENT 1 Indicatoren Benodigdheden per groepje methyloranje, methylrood, broomthymolblauw en fenolftaleïen in druppelflesjes rekje met 4 reageerbuisjes spuitfles met demiwater ~20 ml van elk van de volgende oplossingen: 10x verdunde huishoudammonia Kraanwater Spa Rood 7Up groene zeepoplossing (15 g/l) schoonmaakazijn Uitvoering In plaats van 7Up kan elke kleurloze citroenlimonade gebruikt worden De groene zeep lost gemakkelijker op door hem al roerende te verwarmen. In verband met schuimvorming niet laten koken of te heftig roeren. mdat demiwater door het demineraliseren (met een oud filter) vaak een lage p heeft, kan voor deze proef beter kraanwater gebruikt worden. Veiligheid en milieu Geen bijzonderheden. Antwoorden op de vragen 1 Afwijkingen in p worden meestal veroorzaakt door het toevoegen van teveel indicator, het slecht omspoelen van de buizen en/of het verkeerd aflezen van BINAS tabel 52A. 2 In het donkergekleurde cola kun je de kleur van de indicator niet waarnemen. De indicator is zelf ook een zuur of een base. Deze kan zodoende bijdragen aan de concentratie of. 4 Bekijk het evenwicht van de ionisatie van een indicator in water: Ind 2 Ind Dit evenwicht verschuift naar links als de concentratie toeneemt. Bij een lage p zal een indicator dus eerder een proton opnemen en bij een hoge p een proton afstaan. EXPERIMENT 2 Benodigdheden zuiver water 0,1 M Naloplossing 0,1 M zoutzuur 0,1 M azijnzuur koolstofelektrodes weerstandsmeter en/of lampje spanningsbron pmeter Geleidbaarheid: zwakke en sterke zuren Uitvoering Zorg dat de leerlingen eerst de tabel hebben overgenomen. ierin kunnen ze hun waarnemingen noteren. Meet steeds eerst de p. Voor de geleidbaarheidsmeting volstaat een spanning van 12 V. Probeer de elektrodes op gelijke afstand te houden: de afstand tussen de elektrodes heeft invloed op de geleidbaarheid. Tijdens de meting worden de oplossingen geëlektrolyseerd: er zullen gassen aan beide elektrodes ontstaan, onder andere chloorgas en waterstofgas. 19

20 andleiding Zuurbase Antwoorden op de vragen 1 Elektriciteit is het bewegen van lading. Voor geleiding zijn dus geladen deeltjes nodig die vrij kunnen bewegen. 2 4 deeltjesinventarisatie geleidbaarheid van de oplossing deeltjes die elektriciteit geleiden A demi water 2 geen geen 7 B 0,1 M Naloplossing 2, Na en l goed Na en l 7 0,1 M zoutzuur 2, en l goed en l 1 D 0,1 M azijnzuuroplossing 2,, en matig en 2,4 5 In zuiver water zijn geen geladen deeltjes aanwezig. Zuiver water geleidt dus niet. In oplossing B en zijn evenveel geladen deeltjes aanwezig. Deze oplossingen geleiden dus beide goed. mdat de azijnzuur in oplossing D maar deels geïoniseerd is, zijn er wel geladen deeltjes aanwezig, maar niet zo veel. De geleidbaarheid van oplossing D is daarom matig. 6 Teken de vier oplossingen op microniveau. Zorg dat je tekeningen duidelijk het verschil in geleidbaarheid tussen de verschillende oplossingen verklaren. 7 l is een sterk zuur. et is volledig geïoniseerd en de [ ] is dus 0,1 M. Azijnzuur is een zwak zuur. Slechts een klein deel van de azijnzuurmoleculen is geïoniseerd en de [ ] is dus veel lager dan 0,1 M. p EXPERIMENT Benodigdheden per groepje 10 ml 0,1 M zoutzuur 10 ml 0,1 M natronloog 100 ml kalkwater calciumcarbonaat ammoniumchloride ijzer(iii)nitraat druppelflesje methyloranje rekje met 4 reageerbuizen 250 ml erlenmeyer spatel rietje Zuurbasereacties Uitvoering Kalkwater kan worden bereid door 1 gram calciumhydroxide toe te voegen aan 1 L warm demiwater. Zo ontstaat een verzadigde oplossing (maximale oplosbaarheid: 0,8 g/l). plossing af laten koelen en filtreren. Veiligheid en milieu Geen bijzonderheden. Waarnemingen 1 De vaste stof verdwijnt. Er ontstaan belletjes in de oplossing. 2 Aanvankelijk is de oplossing rood. Als alle zoutzuur is opgereageerd, is de oplossing geel van kleur geworden. Na een tijdje blazen ontstaat een witte troebeling in de oplossing. 4 De ammoniumchloride lost op/verdwijnt. Er ontstaat een stinkend gas. 5 Water met methylrood is geel. Toevoeging van een schepje ijzer(iii)nitraat doet de oplossing rood kleuren. Antwoord op de vragen 6 1: ( ) ( ) 2 a s 2 aq a ( aq ) 2 ( l ) ( g) 2 2 2: De p van zoutzuur is laag (methylrood is rood). Door de reactie met kalk verdwijnen er ionen uit de oplossing. De p stijgt hierdoor en als alle zoutzuur op is zal de p ongeveer 7 zijn. Methylrood kleurt dan geel. 20

21 andleiding Zuurbase : et kalkwater reageert met de koolstofdioxide uit je adem: (1) ( g ) ( l ) ( aq) (2) ( aq ) 2 ( ) ( ) 2 aq 2 l ( aq) 2 2 () 2 ( ) 2 aq a ( aq ) a ( s) 4: N ( aq ) ( aq ) ( l ) N ( g) 4 2 5: et gehydrateerde ijzerion reageert als een zuur. ierdoor daalt de p en kleurt de indicator rood: Fe ( 2 ) 6 2 ( aq) 2 ( l) Fe ( 2 ) 5 ( aq) ( aq) EXPERIMENT 4 Salmiak Benodigdheden: 1 (plexi)glazen buis met een diameter van circa 10 cm en een lengte van 5070 cm statief met klemmen 2 flinke proppen watten 2 grote bekerglazen aluminiumfolie geconcentreerd zoutzuur (8%) geconcentreerde ammonia (05%) 2 grote pincetten Veiligheid en milieu Voer de proef uit in de zuurkast. Draag handschoenen. De opstelling kan na de demonstratie een nacht uitdampen in de zuurkast, waarna hij veilig kan worden opgeruimd. Uitvoering Laat de leerlingen eerst vraag 1 beantwoorden. Inventariseer de antwoorden. Plaats de buis horizontaal in de statiefklem. Giet in een bekerglas een klein laagje zoutzuur en in het andere bekerglas een laagje ammonia. Drenk de proppen watten in de oplossingen en plaats ze (liefst) gelijktijdig aan beide kanten van de buis. Sluit af met aluminiumfolie. Uit de geconcentreerde oplossingen verdampen de gassen l en N. Na verloop van tijd zal aan de kant van het zoutzuur een witte rook ontstaan: het vaste zout ammoniumchloride (salmiak). Na verloop van tijd slaat het neer op de bodem van de buis. Antwoorden op de vragen 1 a l( g ) N ( g ) N l( s) 4 b Je ziet een vaste stof ontstaan: rook. c Mogelijke antwoorden op plaats: overal, in het midden, boven in de buis etc. 2 Er ontstaat een witte rook. Deze ontstaat duidelijk uit het midden aan de kant van het zoutzuur. De plaats van de rook houdt verband met de diffussiesnelheid van de gasmoleculen: hoe zwaarder, hoe trager. De molecuulmassa van l is groter dan die van ammoniak. Daardoor zijn de ammoniakmoleculen in dezelfde tijd verder gekomen dan de l moleculen. Veel leerlingen zullen de oorzaak zoeken in het niet gelijktijdig plaatsen van de watten. EXPERIMENT 5 Titratie van een sterk zuur Benodigdheden per groepje 50 ml loplossing van onbekende molariteit (tussen 0,1 en 0,2 M) 10 ml volpipet 250 ml Erlenmeyer bekerglas keuze uit meerdere indicatoren buret 21

22 andleiding Zuurbase 100 ml 0,100 M natronloog spuitfles met demiwater Veiligheid en milieu Geen bijzonderheden. Uitvoering De volgende basisvaardigheden zouden de leerlingen na dit practicum moeten beheersen: het correct vullen van de buret; het aflezen van de buret in 2 decimalen; het hanteren van de volpipet. Antwoorden op de vragen 1 Anders bevindt zich daar nog een deel van de zoutzuur doe dan niet met de natronloog reageert. 2 De concentratie is nu niet meer belangrijk omdat je de absolute hoeveelheid die zich in de erlenmeyer bevindt gaat bepalen. Dat die oorspronkelijk in precies 100 ml zat, weten we al, en kunnen we dus gebruiken bij de berekening. We zijn immers geïnteresseerd in de concentratie van de oorspronkelijke oplossing, niet in die van de oplossing in de erlenmeyer. ( aq ) 2 2 ( aq) 4 Broomthymolblauw: Bij een titratie van een sterk zuur met een sterke base ligt het equivalentiepunt bij p 7. p 7 ligt in het omslagtraject van broomthymolblauw. of Fenolftaleïen: De kleurverandering is goed zichtbaar en bij een titratie van een sterk zuur met een sterke base kun je ook indicatoren met een omslagtraject dat iets boven of onder p 7 goed gebruiken, omdat het steile gedeelte van de titratiecurve zo lang is. 5 Eigen antwoord. 6 in drie of vier significante cijfers, afhankelijk van de molariteit van de titreeroplossing EXPERIMENT 6 Titratie van oxaalzuur Inleiding Bij de titratie van een zwak zuur moet het standaardprotocol iets worden aangepast, omdat het equivalentiepunt niet bij p 7 ligt. ok dient rekening te worden gehouden met eventuele meerwaardigheid en de vermoedelijke concentratie van de oplossing: het equivalentiepunt moet niet al na één ml worden bereikt, maar wel voordat de buret leeg is. Benodigdheden per groepje 50 ml oxaalzuuroplossing van onbekende molariteit (tussen de 0,2 en 0,5 M) 25 ml volpipet 10 ml volpipet 100 ml maatkolf 250 ml erlenmeyer bekerglas keuze uit meerdere indicatoren trechter buret 100 ml 0,100 M natronloog spuitfles met demiwater Veiligheid en milieu Geen bijzonderheden. Uitvoering De volgende basisvaardigheden zouden de leerlingen na dit practicum moeten beheersen: het correct vullen van de buret; het aflezen van de buret in twee decimalen; het hanteren van de volpipet; het kiezen van een juiste indicator; het maken van een nauwkeurige verdunning. 22

23 andleiding Zuurbase Vragen ,5 1 xaalzuur is een tweewaardig zuur. m 10 ml 0,5 M oxaalzuur te neutraliseren is = 100 ml 0,1 M natronloog nodig. Zoveel zit er niet in de buret. 0,1 2 2 ( aq ) ( aq ) 2 2 ( l ). xaalzuur is een zwak zuur. Bij de titratie ontstaat een zwakke base. De p van het equivalentiepunt ligt dan ook boven de 7. Fenolftaleïen is een geschikte indicator. 4 Eigen antwoord. 5 Leerlingen die een verkeerde indicator hebben gebruikt (meestal broomfenolblauw), zullen een significant lagere uitkomst hebben. EXPERIMENT 7 Benodigdheden per groepje huishoudsoda (Na 2 x 2 ) 1,00 M zwavelzuuroplossing 100 ml maatkolf 25 ml volpipet 250 ml erlenmeyer bekerglas geschikte indicator trechter buret 0,0500 M natronloog brander driepoot met gaasje spuitfles met demiwater Algemeen balans Veiligheid en milieu Geen bijzonderheden. Bepaling van het watergehalte in soda Uitvoering Gebruik verse huishoudsoda. Als de soda te lang open staat, verdampt er teveel water. Vragen 1 2 ( aq ) 2 ( aq ) 2 ( g ) 2 ( l) 2 et bruisen van het reactiemengsel wordt veroorzaakt door het ontstaan van kooldioxidegas. Na (aq), 2, 2 (aq), S 4 (aq) (Eigenlijk S 4, maar je mag er voor de berekening gemakshalve vanuit gaan dat zwavelzuur volledig geïoniseerd is) 4 Door het reactiemengsel te verwarmen, verdwijnt alle koolstofdioxide uit de oplossing. De overmaat zwavelzuur is vervolgens het enige zuur dat in de oplossing aanwezig is. 5 ( aq ) ( aq ) 2 2 ( l) 6 et is een titratie van een sterk zuur met een sterke base. Je kunt dus broomfenolblauw gebruiken of fenolftaleïen. 7 aantal ml natronloog 4 0,0500 = aantal mol aanwezig in maatkolf ,00 antwoord op vraag 14 9 aantal mol Na 2 in afgewogen hoeveelheid soda = ½ antwoord op vraag 14; aantal mol Na 2 molmassa Na 2 = massa Na. De rest van de afgewogen massa is dus water. Deze massa delen door de molmassa van water geeft het aantal mol water. en 10. aantal mol water x =. De waarde van x komt meestal uit tussen de 7 aantal mol Na 2 2

24 andleiding Zuurbase EXPERIMENT 8 Buffers maken Benodigdheden per groepje 0,10 M azijnzuuroplossing 0,10 M natriumacetaatoplossing 0,20 M natriumcarbonaat 0,10 M zoutzuur Na 2 P 4 (s) (of K 2 P 4 (s)) Na 2 P 4 (s) (of K 2 P 4 (s)) 100 en 200 ml maatcilinders 250 ml erlenmeyers 250 ml maatkolven Algemeen balans pmeter Veiligheid en milieu Geen bijzonderheden. Uitvoering Dit practicum leent zich uitstekend voor een competitie element. Zorg ervoor dat de pmeter goed geijkt is. Eventueel kunnen snelle leerlingen de buffercapaciteiten van hun buffers nog testen 1 M natronloog en zoutzuur. Voorbeelden van goede berekeningen zijn: I een 0,10 M acetaatbuffer met p = 5, [ ] [ ] 1,8 10 = ; 1,8 = ; [ ] [ ] [ ]:[ ] = 1,8:1,0 100 = 6 ; 6 ml 0,10 M azijnzuuroplossing 1,8 6 = 64 ml 0,10 M natriumacetaat maakt 2,8 100 ml 0,10 M acetaatbuffer met p 5,0 II een 0,10 M carbonaatbuffer met p = 9, ,16 10 [ ] [ ] 2 4,7 10 = ; 0,15 = ; [ [ ] ]:[ ] = 0,15:1,0; 1,15 = 100%; Van alle [ ] carbonaat ionen moet 1, % 1,15 = omgezet worden in ; Door aan 50 ml 0,2 M natriumcarbonaat ,2 oplossing 87% = 0,087 L 0,1 M zoutzuur toe te voegen verkrijg je 17 ml carbonaatbuffer met 0,1 0, 20 0, 05 p 9,5. De molariteit zal = 0,07 M zijn. 0,17 III een 0,10 M fosfaatbuffer met p = 7, [P ] [P ] , 2 10 = ; 0,62 = ; [P [ P ] [ P ] 4 ]:[ 2 P 4 ] = 0,62:1,0; 1,62 = 100%; Van alle (di) waterstoffosfaationen moet 1, % 1,62 = P 2 zijn en 8% P ; In 100 ml buffer moeten 0,10 0,100 = 0,010 mol (di)waterstoffosfaationen aanwezig zijn. 0,62 0,010 = 0,0062 mol 2 P 4 ; 0, molmassa Na 2 P 4 (120,0 u) = 0,744 gram; 0,8 0,010 = 0,008 mol P 4 ; 0,008 molmassa Na 2 P 4 (142,0 u) = 0,540 gram; 100 ml 0,1 M fosfaatbuffer met p 7,0 bereik je door 0,744 gram Na 2 P 4 en 0,540 gram Na 2 P 4 op te lossen in water tot 100 ml. 24

25 andleiding Zuurbase 5 nderzoek mogelijke antwoorden NDERZEK 1 Bepalen van de zuurconstante Geschikte zuren en basen zijn bijvoorbeeld: natriumfluoride molmassa = 42,00 u K b = 1, natriumacetaat molmassa = 82,0 u K b = 5, acetylsalicylzuur molmassa = 180,16 u K z =, melkzuur molmassa = 90,08 u K z = 1, gluconzuur molmassa = 196,16 u K z = 2, ammoniumchloride molmassa = 5,49 u K z = 5, De K z /K b kan vrij eenvoudig berekend worden uit de p van een oplossing met een bekende molariteit. oe meer verschillende verdunningen gemeten worden hoe nauwkeuriger de constante bepaald wordt. Eventueel kan een oplossing van de stof getitreerd worden terwijl de p nauwkeurig gevolgd wordt. De p halverwege het equivalentiepunt komt overeen met de pk z /pk b van de stof. NDERZEK 2 Geschiedenis van de zuurbasechemie Naast Brønsted/Lowry zouden minimaal Arrhenius en Lewis aan de orde moeten komen. 25

26 andleiding Zuurbase 6 Examenvraag Bookkeeper antwoorden 1 Een juist antwoord kan er als volgt uitzien: cellulose mer bruggen 2 Fe( 2 ) 6 2 Fe( 2 ) 5 2 Mg(s) 2 (aq) Mg 2 (aq) 2 (l) 4 et toegevoegde zoutzuur wordt deels geneutraliseerd door de alkalische reserve in het ontzuurde papier. oe groter die reserve, hoe minder zoutzuur er overblijft en hoe minder ml natronloog er dus hoeft worden toegevoegd voor het equivalentiepunt bereikt is. 5 aantal ml natronloog dat bij de tweede titratie meer is verbruikt: 19,7 16,4 =, ml aantal mol dat met het Mg uit 1,0 g papier heeft gereageerd:, 10 0,100 =, 10 4 mol aantal mol Mg in 1,0 g papier:, 10 4 / 2 = 1, mol massa Mg in 1,0 g papier: 1, ,1 = 6,65 10 gram massapercentage Mg: 6, ,0 100 = 0, 66 massa% onclusie: De alkalische voorraad is groter dan 0,6 massa%. 6 2 is een (zwakke) tweewaardige base. Mg kan dus per mol twee mol neutraliseren, evenals een mol Mg en een mol Mg() 2. et aantal mol dat geneutraliseerd kan worden, blijft dus gelijk. 26