Anwtoorden Chemie overal Havo 4 Zuren - 92 | Hoofdstuk 7 © Noordhoff Uitgevers bv 7 De pH van een - Studeersnel (2024)

Vak

School

Singelland Het Drachtster Lyceum - Drachten

Boeken in lijstBasisboek ScheikundeEssential Cell BiologyBasisboek aanpak schuldenDiseases of Ear, Nose and ThroatChemie Overal

Geüpload door:

Aanbevolen voor jou

• 102Chemie Overal 4H uitwerkingenboekScheikundeOverige100% (4)
• 83Nakijkboekje-scheikunde-H4ScheikundeOverige100% (3)
• 9Scheikunde samenvatting, hoofdstuk 1,2,3,4 havo 4ScheikundeOverige100% (3)
• 58Nova-SK-4vg-H3 uitwerkingen 3 0ScheikundeOverige100% (2)
• 2Scheikunde H3,H4 PDFScheikundeOverige100% (1)

Reacties

92 | Hoofdstuk 7 © Noordhoff Uitgevers bv

7 De pH van een oplossing

A 1a Zure oplossingen hebben een pH van 0 tot 7.b Basische oplossingen hebben een pH van 7 tot 14.c Een neutrale oplossing heeft een pH van 7.

B 2a Door te verdunnen wordt een zure oplossing minder zuur. De pH gaat dus richting 7 enwordt groter.b Bij een basische oplossing gaat de pH ook richting 7. Maar omdat de pH groter is dan 7wordt de pH kleiner bij verdunning.c Door zo’n zeer sterke verdunning zal de pH niet merkbaar veranderen.

A 31 Met lakmoespapier: een rode kleur wijst op een zure oplossing en een blauwe kleur wijstop een basische oplossing.2 Met een universeel indicatorpapier: bij elke kleur hoort een bijpassende pH.3 Met indicatoroplossingen: verschillende oplossingen hebben een eigen omslagtraject. DepH-waarden van het omslagtraject vind je in Binas.

B 4a Een zuur-base-indicator heeft verschillende kleuren bij lage en hoge pH.b

indicator pH = 3 pH = 6 pH = 11methyloranje rood oranjegeel oranjegeelmethylrood rood geel geelfenolrood geel geel rood

B 5Broomthymolblauw kleurt de oplossing geel, dat wijst op een pH < 6,0. Als congorood deoplossing oranjerood kleurt is de pH > 5,0. De pH ligt dus tussen 5,0 en 6,0 in.

B 6a Lakmoes is geen nauwkeurige indicator, omdat de kleur bij neutrale oplossingen zowelrood als blauw kan zijn.b Lakmoespapier maak je door papier in een lakmoesoplossing te drenken en dit papiervervolgens te laten drogen.c Kleur is een stofeigenschap, rood en blauw lakmoes zijn dus twee verschillende stoffen.

C 7a Als broomfenolrood de oplossing paarsrood kleurt, geldt: pH > 6,8. Thymolblauw staattwee keer in de tabel met indicatoren. Als thymolblauw de oplossing geel kleurt, wijst datop een pH > 2,8 én pH < 8,0. De pH ligt dus tussen 6,8 en 8,0.b Als je alleen broomfenolrood gebruikt, weet je alleen dat de pH > 6,8 is.c Als je alleen thymolblauw gebruikt, weet je dat de pH ligt tussen 2,8 en 8,0.

Zuren

7

© Noordhoff Uitgevers bv Zuren | 93

7 Zuren in water

A 8Zure oplossingen hebben een zure smaak, ze hebben een pH < 7, ze beïnvloeden de kleurvan zuur-base-indicatoren en geleiden de stroom.

A 9a H + (aq)b Een H +-ion ontstaat als een zuur oplost in water.c Het zuurrestion is het negatieve ion dat overblijft als het H+-ion is afgesplitst van het zuur.

A 10a H 2 CO 3 (H 2 O + CO 2 )b CH 3 COOHc H 2 SO 4

A 11a waterstofchlorideb koolzuurc fosforzuur

B 12a HCl (g) → H + (aq) + Cl− (aq)b HNO 3 (l) → H+ (aq) + NO 3 − (aq)c CH 3 COOH (l) → H+ (aq) + CH 3 COO− (aq)

B 13a Een oplossing geleidt stroom als er vrije ionen aanwezig zijn. Dat geldt voor een zuur eneen zout.b In een zure oplossing zijn altijd H +-ionen en zuurrestionen aanwezig.c Zouten hebben in oplossing ook vrije ionen.

B 14a Zoutzuur is de naam van een waterstofchloride-oplossing en is dus al een oplossing.Zoutzuuroplossing is dubbelop.b zoutzuur

B 15a H + (aq) + NO 3 − (aq)b 2 H + (aq) + SO 4 2− (aq)c H+ (aq) + Cl− (aq)

B 16a zoutzuurb salpeterzuurc waterstofchlorided zwavelzuuroplossing

C 17a NaCl en HClHet zout NaCl is opgebouwd uit een metaal (Na) en niet-metaal (Cl).De moleculaire stof HCl is opgebouwd uit twee niet metalen (H en Cl).b ionbindingenc Er is een atoombinding tussen H en Cl. HCl is een gas, er zijn dus geenvanderwaalsbindingen.d Na + (aq) + Cl− (aq) en H+ (aq) + Cl− (aq)

© Noordhoff Uitgevers bv

B 24a Zie figuur 7, de bovenste lijn.b Aflezen bij 0,7 → 0,4 mol azijnzuurc De onderste lijn

azijnzuur (mol) 0,40 0,20 0,040 0,volume (L) 1,0 0,50 0,10 2,

d Aflezen: 1,9 L

azijnzuur (mol)

volume (L)

00 0,5 1,0 1,5 2,

0,

1,

1,

A 25a De molariteit van is ... mol L −1.De molariteit is ... molair of ... M.[formule stof] = ... mol L −b Tussen de vierkante haken moet het deeltje staan zoals het in de oplossing voorkomt.Dus bij zouten en sterke zuren moet de formule van het ion tussen haken staan.

B 26De notatie bij 2, want [KCl (aq)] bestaat niet. KCl is een zout en splitst dus in ionen.Wel juist is [K+ (aq)] = [Cl− (aq)] = 0,05 mol L−1.

A 27

molariteit = hoeveelheid opgeloste stof (mol) volume oplossing (L)

B 28

molariteit = hoeveelheid opgeloste stof (mol) volume oplossing (L)

= 1,0⋅ 10

−2,

= 4,0⋅ 10 −4 mol L−

B 29a 1,0 m 3 = 1000 LIn 1 L zit 1,5⋅ 10 −10 mol, dus in 1000 L 1,5⋅ 10 −7 mol.b De molaire massa van Hg is 200,6 g mol −1, 1,5⋅ 10 −7 mol Hg2+ =^ 1,5⋅ 10 −7 × 200,6 =3,0⋅ 10 −5 g.

B 30a 100 mL = 0,100 L

molariteit hoeveelheid opgeloste stof (mol) volume oplossing (L)

→ 0,10 = mol opgeloste stof 0,100 L

→

mol opgeloste stof = 0,10 × 0,100 = 0,010 mol suiker

Zuren | 95

© Noordhoff Uitgevers bv

b 150 mL = 0,150 L

molariteit = hoeveelheid opgeloste stof (mol) volume oplossing (L)

→ 0,25 = mol opgeloste stof 0,150 L

→

mol opgeloste stof = 0,25 × 0,150 = 0,038 molc Som van a en b: 0,038 + 0,010 = 0,048 mol

d molariteit = hoeveelheid opgeloste stof (mol) volume oplossing (L)

= 0,

0,250 = 0,19 mol L

−

B 31a Koningswater is een mengsel van geconcentreerd zoutzuur en salpeterzuur.b Molaire massa = 22 × 12,01 + 20 × 1,008 + 13 × 16,00 = 492,38 g mol−

c 15 mg = 15 492,38 = 0,0305 mmol

molariteit = hoeveelheid opgeloste stof volume oplossing

= 0,0305 mmol 1500 mL

= 2,0⋅ 10 −5 mol L−

d 5 × 52 = 260 mg = 3⋅ 10 2 mge De stof is kennelijk hydrofoob. Hij zal dus wel oplossen in vet.

C 32a 0,688 mol per kg water ofwel 120 g per kg waterb Neem aan dat 1,00 L water een massa heeft van 1,00 kg en dat bij het oplossen hetvolume van het water niet verandert.

molariteit = hoeveelheid opgeloste stof volume oplossing

= 0,688 mol 1,00 L

= 0,688 mol L−

c K 2 SO 4 (s) → 2 K+ (aq) + SO 4 2− (aq) Het aantal mol K + is dus tweemaal zo groot als de hoeveelheid kaliumsulfaat die oplost. [K +] = 2 × 0,688 = 1,38 mol L−

C 33

molariteit = hoeveelheid opgeloste stof (mol) volume oplossing (L)

→ 9,0 = mol alcohol 0,

→

mol alcohol = 9,0 × 0,030 = 0,27 mol. De molaire massa van alcohol is 46,069 g mol−1.0,27 mol C 2 H 6 O =^ 0,27 × 46,069 = 12,44 g = 12 g (twee significante cijfers).

C 34

a 15 mg = 1,5⋅ 10 −2 g =^ 1,5⋅ 10

−290,

= 5,17⋅ 10 −5 mol

b

molariteit = hoeveelheid opgeloste stof volume oplossing

= 5,

⋅ 10 −5 mol15,0 L

= 3,4⋅ 10 −6 mol L−

C 35a 18 mol L −b 18 mol = 18 × 98,079 = 1768 g = 1,8⋅ 10 3 g zwavelzuur

C 36a H 3 PO 4b Additieven verbeteren de smaak, de kleur of de houdbaarheid van levensmiddelen.c E338 (Binas tabel 82B)

96 | Hoofdstuk 7

© Noordhoff Uitgevers bv

A 42a 2b 3c 1

B 43a [H +] = 10−pH = 10−4,2 = 6⋅ 10 −5 mol L−b [H +] = 10−pH = 10−1,3 = 5⋅ 10 −2 mol L−c [H +] = 10−pH = 10−2,0 = 1⋅ 10 −2 mol L−d [H +] = 10−pH = 10−0,855 = 1,40⋅ 10 −1 mol L−

B 44a [H +] = 10−pH = 10−1,05 = 8,9⋅ 10 −2 mol L−1. In 0,1 L is dat 8,9⋅ 10 −3 mol.b [H +] = 10−pH = 10−2,380 = 4,17⋅ 10 −3 mol L−1. In 0,1 L is dat 4,17⋅ 10 −4 mol.c [H +] = 10−pH = 10−0,9 = 1⋅ 10 −1 mol L−1. In 0,1 L is dat 1⋅ 10 −2 mol.

C 45[H+] = 10−pH = 10−2,50 = 3,2⋅ 10 −3 mol L−1. Er moet dus 3,2⋅ 10 −3 mol HCl of HNO 3 wordenopgelost.De molaire massa van HCl is 36,461 g mol −1 en van HNO 3 is 63,013 g mol−1.3,2⋅ 10 −3 mol HCl =^ 3,2⋅ 10 −3 × 36,461 = 0,12 g HCl3,2⋅ 10 −3 mol HNO 3 =^ 3,2⋅ 10 −3 × 63,013 = 0,20 g HNO 3

C 46a 3 SO 2 (g) + 2 H 2 O (l) → S (s) + 4 H+ (aq) + 2 SO 4 2− (aq)b [H +] = 10−pH = 10−0,2 = 6⋅ 10 −1 mol L−

c 90 ton SO 2 = 9,0⋅ 107 g SO 2 =^ 9,0⋅ 10

764,

= 1,40⋅ 10 6 mol SO 2

Hieruit ontstaat 1/3 × 1,40⋅ 10 6 = 4,68⋅ 105 mol S.4,68⋅ 10 5 mol S =^ 4,68⋅ 105 × 32,06 = 1,5⋅ 107 g S = 15 ton zwavel

C 47pH = 3,0 → [H+] = 10−pH = 10−3,0 = 1⋅ 10 −3 mol L−pH = 7,0 → [H+] = 10−pH = 10−7,0 = 1⋅ 10 −7 mol L−Je moet 1⋅ 10 −3 − 1⋅ 10 −7 = 1⋅ 10 −3 mol H+ per L zeewater toevoegen.1 m 3 = 1000 L, aan 1 m 3 zeewater moet je dus 1000 × 1⋅ 10 −3 mol = 1 mol H+ toevoegen.1 mol H 2 SO 4 levert 2 mol H+, je hebt 0,5 mol H 2 SO 4 nodig.

molariteit = hoeveelheid opgeloste stof (mol) volume oplossing (L)

→ 2,0 = 0,

volume zwavelzuuroplossing

→

volume zwavelzuuroplossing = 0, 2,

= 0,25 L = 0,3 L

De pH heeft één decimaal, de [H+] heeft dus één signifi cant cijfer, de uitkomst ook.

C 48a C 6 H12O 6 (aq) → 2 C 2 H6O (aq) + 2 CO 2 (g)b C 2 H6O (aq) + O 2 (g) → CH 3 COOH (aq) + H 2 O (l)c Uit elke houtsoort worden andere stoffen geëxtraheerd, waardoor de smaak steeds weeranders wordt.

d 500 mL bevat 500 0,

= 10 000 druppels, de prijs is 10 000 × 8 = € 80,-.

e pH = 2,74 → [H+] = 10−pH = 10−2,74 = 1,8⋅ 10 −3 mol L−

f ionisatiepercentage = [H

+]

molariteit azijnzuur × 100% = 1,

⋅ 10 −

0,

× 100% = 0,90%

98 | Hoofdstuk 7

© Noordhoff Uitgevers bv

7 Zwakke zuren

A 49Het zwakke zuur ontleedt in een H+-ion en een zuurrestion. Het is een evenwichtsreactie,slechts een klein deel van het zwakke zuur ioniseert.

B 50a,b

1 mierenzuur (methaanzuur) HCOOH zwak2 diwaterstofsulfide H 2 S zwak3 fosforzuur H 3 PO 4 zwak4 salpeterzuur HNO 3 sterk5 koolstofdioxide CO 2 + H 2 O zwak6 ammoniumionen NH 4 + zwak7 waterstofbromide HBr sterk

c HCOOH (aq) ←→ H + (aq) + HCOO− (aq) H 2 S (aq) ←→ H+ (aq) + HS− (aq) H 3 PO 4 (aq) ←→ H+ (aq) + H 2 PO 4 − (aq) HNO 3 (l) → H+ (aq) + NO 3 − (aq) NH 4 + (aq) ←→ H+ (aq) + NH 3 (aq) HBr (g) → H+ (aq) + Br− (aq)d Fosforzuur, mierenzuur, koolstofdioxide, diwaterstofsulfide, ammoniumionen

C 51a Als het zuur sterk is, zal bij het oplossen van 0,10 mol per liter de [H+] ook 0,10 mol perliter zijn. Dat geldt voor HY. HY is dus een sterk zuur.

b Kz = [H

+][X −]

[HX]

=

(5,0⋅ 10 −4) 2

0,10 − 5,0⋅ 10 −

Kz = [H

+][Z−]

[HZ]

=

(3,0⋅ 10 −2) 2

0,10 − 3,0⋅ 10 −

c HX is het zwakste zuur omdat de teller van de concentratiebreuk daar het kleinste is, dus ook de hoeveelheid gesplitst zuur.

B 52a H 2 S (aq) ←→ H+ (aq) + HS− (aq)b Er is 5,5⋅ 10 −2 mol H 2 S per m 3 , dat is 5,5⋅ 10 −5 mol H 2 S per dm 3 (= L).

[H 2 S] [H + ] [HS−]t 0 5,5⋅ 10 −5 0 omgezet − x + x + xtev 5,5⋅ 10 −5 − x x x

Zet deze gegevens in de evenwichtsvoorwaarde, zoek Kz op in Binas tabel 49.

Kz = [H

+][HS−]

[ H 2 S]

8,9⋅ 10 −8 =

(x) × (x)(5,5⋅ 10 −5 − x)

=

x 2(5,5⋅ 10 −5 − x)

Zuren | 99

1a Bij 0,45 M zoutzuur geldt [H +] = 0,45 mol L−1.pH = −log 0,45 = 0,b De molaire massa van HNO 3 is 63,013 g mol−1.

31,5 g HNO 3 =^ 31, 63,013 = 0,500 mol

[H+] = 0,500 mol L−pH = −log 0,500 = 0,

2a Door verdunnen wordt de oplossing minder zuur. De [H +] wordt dus kleiner.b De [H +] wordt kleiner. De pH wordt dus groter.c Zie Binas tabel 52 A.Als methyloranje oranjegeel kleurt, geldt: pH > 4,4.Als broomkresolgroen groen kleurt, geldt: 3,8 < pH < 5,4.De pH ligt dus tussen 4,4 en 5,4.

3a De blauwe kleur wijst op pH < 5, het regenwater is dus zuur.b De rode kleur wijst op een pH > 6,5, het mengsel is dus basisch.c pH = 4,9 → [H +] = 10−pH = 10−4,9 = 1⋅ 10 −5 mol L−

4a De molaire massa van picrinezuur is 229,11 g mol −1.

1,4 g C 6 H3N 3 O 7 =^ 1, 229,114 = 6,

⋅ 10 −3 mol

molariteit = mol opgeloste stof volume oplossing

= 6,1⋅ 10

−3 mol0,100 L

= 6,1⋅ 10 −2 mol L−

b [H +] = 0,85 × 6,1⋅ 10 −2 = 5,2⋅ 10 −2 mol L−c pH = −log 5,2⋅ 10 −2 = 1,28 (Gegevens hebben twee signifi cante cijfers, er zijn dus twee decimalen in de pH.)d C 6 H 3 N 3 O 7 (s) → C 6 H 3 N 3 O 7 (g)

5a 1 OH − reageert met 1 H+, er zijn dus 6,64⋅ 10 −4 mol H+-ionen.b 1 mol citroenzuur geeft 3 mol H +, er is 1/3 × 6,64⋅ 10 −4 = 2,21⋅ 10 −4 mol citroenzuur.c De molaire massa van C 6 H8O 7 is 192,12 g mol−1.2,21⋅ 10 −4 mol C 6 H8O 7 =^ 2,21⋅ 10 −4 × 192,12 = 4,25⋅ 10 −2 g

massapercentage = 4,25⋅ 10

−2,

× 100% = 2,12%

6a Extraheren en fi ltrerenb [H +] = 0,2 mol L−pH = −log 0,2 = 0,c Azijnzuur is een zwak zuur en geeft dus bij dezelfde concentratie minder H+-ionen.

Afsluiting

© Noordhoff Uitgevers bv Zuren | 101

© Noordhoff Uitgevers bv

d De kleur verandert van groen naar blauw omdat de oplossing door de verdunning minder basisch wordt.

7a H 2 SO 4 (l) → 2 H+ (aq) + SO 4 2− (aq)b De molaire massa van H 2 SO 4 = 98,079 g mol−1.

5,1 g H 2 SO 4 =^ 5, 98,079 = 0,0520 mol in 100 mL. In 15 mL zit dan

15

100 × 0,0520 =

7,8⋅ 10 −3 mol.1 mol H 2 SO 4 levert 2 mol H+, er ontstaat 2 × 7,8⋅ 10 −3 = 1,6⋅ 10 −2 mol H+.c Zie Binas tabel 52A.Kies methylrood, dat moet bij pH > 6,0 geel kleuren.Kies vervolgens fenolrood, dat geel kleurt bij pH < 6,6.Je weet nu dat de pH tussen 6,0 en 6,6 in zit.

102 | Hoofdstuk 7