Sterke zuren en basen

Sterke zuren en basen

1. Bereken de pH van een oplossing met 0,00235 mol per liter HNO₃. 2. Bereken de pH van een 176 mL oplossing met 0,00142 mol HNO₃. 3. Bereken de pH van een 312 mL oplossing met 0,12 gram HNO₃.

4. Bereken de pH van een oplossing met 0,00352 mol per liter NaOH.

5. Bereken de pH van een 617 mL oplossing met 0,00214 mol NaOH.

6. Bereken de pH van een 231 mL oplossing met 0,21 gram NaOH.

7. Er wordt 3,14 gram HNO₃ opgelost in water. De pH van de ontstane oplossing is 4,12. Bereken het volume van de oplossing.

8. Bereken hoeveel gram HNO3 opgelost moet worden in 812 mL water om een pH van 3,13 te krijgen.

9. Er wordt 3,14 gram Ba(OH)₂ opgelost in water. De pH van de ontstane oplossing is 12,41. Bereken het volume van de oplossing.

10. Bereken hoeveel gram Ba(OH)2 opgelost moet worden in 812 mL water om een pH van 13,31 te krijgen.

11. Een 114 mL oplossing met pH 1,41 wordt verdund met 2,501 L water. Bereken de pH van de ontstane oplossing.

12. Een oplossing met pH 3,22 wordt verdund tot 412 mL water. De nieuwe oplossing heeft een pH van 4,80. Bereken het volume van de oorspronkelijke oplossing.

13. Een 412 mL oplossing met pH 2,12 wordt verdund tot pH 4,33. Bereken hoeveel water is toegevoegd

14. Een 892 mL oplossing wordt verdund met 2,981 L water. De nieuwe oplossing heeft een pH van 2,718. Bereken de pH van de oorspronkelijke oplossing.

H⁺ + OH^-⇌ H₂O

15. 312 mL oplossing met pH 1,12 wordt gemengd met 812 mL oplossing van pH 11,78. Bereken de pH van de nieuwe oplossing.

16. 812 mL oplossing met pH 3,42 wordt gemengd met 132 mL oplossing van pH 13,78. Bereken de pH van de nieuwe oplossing.

Antwoorden

HNO₃  H⁺ + NO₃^-, dus verhouding 1 mol HNO₃ : 1 mol H⁺ 1. pH = -log([H⁺]) = -log(0,00235) = 2,629

2. [H⁺] = 0,00142 / 0,176 = 8,068·10^-3 molL^-1 pH = -log([H⁺]) = -log(8,068·10^-3) = 2,093

3. 0,12 g HNO₃ / (63,013 g mol^-1) = 1,904·10^-3 mol HNO₃ [H⁺] = 1,904·10^-3 / 0,312 = 6,104·10^-3 molL^-1

pH = -log([H⁺]) = -log(6,104·10^-3) = 2,214

NaOH  Na⁺ + OH^-, dus mol verhouding 1 mol NaOH : 1 mol OH^- 4. pOH = -log([OH^-) = -log(0,00352) = 2,453

pH = 14 – pOH = 14 - 2,453 = 11,547

5. [OH^-] = 0,00214 mol / 0,617 mL = 3,468·10^-3 molL^-1 pOH = -log([OH^-) = -log(3,468·10^-3) = 2,460

pH = 14 – pOH = 14 - 2,460= 11,540

6. 0,21 gram NaOH / (39,997 g mol^-1) = 5,250·10^-3 mol NaOH [OH^-] = 5,250·10^-3 mol / 0,231 mL = 0,02273 molL^-1

pOH = -log([OH^-) = -log(0,02273) = 1,643 pH = 14 – pOH = 14 - 1,643 = 12,357

7. [H⁺] = 10^-4,12 = 7,586·10^-5 molL^-1

3,14 g / (63,013 g mol^-1) = 0,04983 mol HNO₃ 0,04983 mol / (7,586·10^-5) = 656,9 L

8. [H⁺] = 10^-3,13 = 7,413·10^-4 molL^-1 7,413·10^-4·0,812 L = 6,019·10^-4 mol

6,019·10^-4·63,013 g mol^-1 = 0,03793 g HNO₃

Ba(OH)2  Ba²⁺ + 2 OH^-, dus verhouding 1 mol Ba(OH)2 : 2 mol OH^- 9. 3,14 g / (171,34 g mol^-1) = 0,01833 mol Ba(OH)2

0,01833 mol Ba(OH)₂ · 2 = 0,03665 mol OH^- pOH = 14 – pH = 14 – 12,41 = 1,59

[OH^-] = 10^-1,59 = 0,02570 molL^-1 0,03665 / 0,02570 = 1,426 L

10. pOH = 14 – pH = 14 – 13,31 = 0,69 [OH^-] = 10^-0,69 = 0,2042 molL^-1 OH^-

0,2042 molL^-1 · 0,812 L = 0,1658 mol OH^- 0,1658 mol / 2 = 0,08289 mol Ba(OH)₂

0,08289 mol · 171,34 g mol^-1 = 14,20 g Ba(OH)₂

11. Voor verdunnen

[H⁺] = 10^-pH = 10^-1,41 = 0,0389 molL^-1 H⁺ 0,0389 molL^-1 · 0,114 mL = 4,435·10^-3 mol H⁺

Na verdunnen

0,114 L + 2,501 L = 2,615 L

[H⁺] = 4,435 · 10^-3 mol / 2,615 L = 1,696·10^-3 mol L^-1 H⁺ pH = -log([H⁺]) = -log(1,696·10^-3) = 2,77

12. Voor verdunnen

[H⁺] = 10^-pH = 10^-3,22 = 6,0256·10^-4 molL^-1 H⁺ 6,0256·10^-4 molL^-1 · x mL = 6,0256·10^-4·x mol H⁺

Na verdunnen

[H⁺] = 10^-pH = 10^-4,80 = 1,585·10^-5 molL^-1 H⁺ 1,585·10^-5 molL^-1 · 0,412 L = 6,5298 mol H⁺

Oud volume is dus:

6,5298 mol H⁺ / 6,0256·10^-4 molL^-1 = 0,0108 L = 10,8 mL

13. Voor verdunnen

[H⁺] = 10^-pH = 10^-2,12 = 7,5858·10^-3 molL^-1 H⁺ 7,5858·10^-3 molL^-1 · 0,412 L = 3,125·10^-3 mol H⁺

Na verdunnen

[H⁺] = 10^-pH = 10^-4,33 = 4,677·10^-5 molL^-1 H⁺

Het nieuwe volume is dus

3,125·10^-3 mol / (4,677·10^-5 molL^-1) = 66,811 L

Toegevoegd

66,811 L - 0,412 L = 66,4 L

14. Nieuw volume

0,892 L + 2,981 L = 3,873 L

Na verdunnen

[H⁺] = 10^-pH = 10^-2,718 = 1,914·10^-3 molL^-1 H⁺ 1,914·10^-3 molL^-1 · 3,873 L = 7,414·10^-3 mol H⁺

Voor verdunnen

[H⁺] = 7,414·10^-3 mol H⁺ / (0,892 L) = 8,312·10^-3 molL^-1 H⁺ pH = -log([H⁺]) = -log(8,312·10^-3) = 2,08

15. Zure oplossing

[H⁺] = 10^-pH = 10^-1,12 = 0,07586 molL^-1 H⁺ 0,07586 molL^-1 · 0,312 L = 0,02367 mol H⁺

Basische oplossing

pOH = 14 – pH = 14 – 11,78 = 2,22

[OH^-] = 10^-pOH = 10^-2,22 = 6,026·10^-3 molL^-1 OH^- 6,026·10^-3 molL^-1 · 0,812 L = 4,893·10^-3 mol OH^-

Reactie tussen H⁺ en OH^-, OH^- in ondermaat dus reageert volledig 0,02367 mol - 4,893·10^-3 mol = 0,01878 mol H⁺ over

[H⁺] = 0,02287 mol / (0,312 L + 0,132 L) = 0,04229 molL^-1 H⁺ pH = -log([H⁺]) = -log(0,04229) = 1,37

16. Zure oplossing

[H⁺] = 10^-pH = 10^-3,42 = 3,802·10^-4 molL^-1 H⁺ 3,802·10^-4 molL^-1 · 0,812 L = 3,0871·10^-4 mol H⁺

Basische oplossing

pOH = 14 – pH = 14 – 13,78 = 0,22

[OH^-] = 10^-pOH = 10^-0,22 = 0,6026 molL^-1 OH^- 0,6026 molL^-1 · 0,132 L = 0,07954 mol OH^-

Reactie tussen H⁺ en OH^-, H⁺ in ondermaat dus reageert volledig 0,07954 mol - 3,0871·10^-4 mol = 0,07923 mol OH^- over

[OH^-] = 0, 07923 mol / (0,812 L + 0,132 L) = 0,08393 molL^-1 OH^- pOH = -log([OH^-]) = -log(0,08393) = 1,08

pH = 14 – pOH = 14 – 1,08 = 12,92