pH-berekeningen aan zwakke zuren|5 gymnasium

Azijnzuur is een zwak zuur met de formule $C{H}_{3}COOH$. Wanneer je dit in water oplost, treedt er een evenwichtsreactie op waarbij het zuur een proton afstaat aan water.

1. Geef de volledige reactievergelijking voor deze ionisatiereactie. Vergeet de toestandsaanduidingen niet.
2. Stel de bijbehorende evenwichtsvoorwaarde (zuurconstante $K_z$) op voor deze reactie.

Je hebt twee oplossingen met een beginconcentratie van 0,10 M: een oplossing van zoutzuur (een sterk zuur, $HCl$) en een oplossing van azijnzuur (een zwak zuur, $C{H}_{3}COOH$). Welke uitspraak over de ionisatiegraad ($\alpha$) is correct?

• ☐A.Beide zuren hebben dezelfde ionisatiegraad omdat de beginconcentratie hetzelfde is.
• ☐B.De ionisatiegraad van zoutzuur is hoger dan die van azijnzuur, omdat zoutzuur volledig ioniseert.
• ☐C.De ionisatiegraad van azijnzuur is hoger dan die van zoutzuur, omdat azijnzuur een groter molecuul is.
• ☐D.Beide zuren hebben een ionisatiegraad van 100%, dus er is geen verschil in ionisatie.

Bereken de pH van een oplossing van ethaanzuur ($C{H}_{3}COOH$) met een concentratie van $0,10mol/L$. De zuurconstante ($K_z$) van ethaanzuur is $1,8\cdot 10^{-5}$ bij 298 K. Gebruik de evenwichtsvergelijking $C{H}_{3}COOH+H_{2}O\rightleftharpoons H_3{O}^{+}+C{H}_{3}CO{O}^{-}$ voor je berekening.

Een zwak zuur $HA$ heeft bij $298\text{ K}$ een zuurconstante $K_z=2,5\cdot 10^{-5}$. Men bereidt een waterige oplossing van dit zuur met een $\text{pH}=3,15$. Bereken de beginconcentratie $[HA{]}_0$ in $\text{mol/L}$. Ga ervan uit dat de concentratie aan gevormde $H_3{O}^{+}$ uit het zuur veel groter is dan de concentratie $H_3{O}^{+}$ uit de autoprotolyse van water.

Sorteer de onderstaande zuren in de juiste categorie. Let hierbij op het verschil tussen een sterk zuur (dat volledig ioniseert in water) en een zwak zuur (dat een evenwicht instelt).

Schrijf het nummer van de categorie in het vakje voor het woord.

Stel je hebt een oplossing van een zwak zuur HA met een beginconcentratie van $c_{v0}$. Wanneer je deze oplossing verdunt met water, verandert de pH. Leg aan de hand van de evenwichtsvoorwaarde van de zuurconstante $K_z=\frac{[H_3{O}^{+}][A^{-}]}{[HA]}$ uit waarom de graad van ionisatie (de fractie van het zuur die is omgezet in ionen) toeneemt bij verdunning, ook al daalt de absolute concentratie van alle deeltjes.