Rekenen aan buffers|6 gymnasium

Een bufferoplossing houdt de pH-waarde nagenoeg gelijk bij toevoeging van een kleine hoeveelheid zuur of base. Welke van de volgende combinaties vormt een effectief buffermengsel in water?

• ☐A.Een mengsel van $HCl$ en $NaCl$
• ☐B.Een mengsel van $$C{H}_{3}COOH$$ en $$C{H}_{3}COONa$$
• ☐C.Een mengsel van $NaOH$ en $KOH$
• ☐D.Een oplossing van puur $$NaC{H}_{3}COO$$

Een bufferoplossing bestaat uit azijnzuur ($C{H}_{3}COOH$) met een concentratie van $0.250$ mol/L en natriumacetaat ($C{H}_{3}COONa$) met een concentratie van $0.400$ mol/L. De pKa van azijnzuur is $4.76$. Bereken de pH van deze bufferoplossing.

Stel je wilt een bufferoplossing maken met azijnzuur ($C{H}_{3}COOH$) en de geconjugeerde base acetaat ($C{H}_{3}CO{O}^{-}$). De zuurconstante van azijnzuur is $K_a=1.74\cdot 10^{-5}$ ($p{K}_a=4.76$).

Bereken de benodigde molverhouding $\frac{[C{H}_{3}CO{O}^{-}]}{[C{H}_{3}COOH]}$ die nodig is om een bufferoplossing te maken met een pH van $5.10$. Rond je antwoord af op twee decimalen.

Je hebt een buffer van $0.50\text{ L}$ met $0.20\text{ mol/L}$ azijnzuur $(C{H}_{3}COOH)$ en $0.20\text{ mol/L}$ natriumacetaat $(C{H}_{3}CO{O}^{-})$. De zuurconstante van azijnzuur is $K_z=1.8\cdot 10^{-5}$. Bereken de pH na toevoeging van $10.0\text{ mL}$ $0.50\text{ mol/L}$ HCl.

Gebruik de Henderson-Hasselbalch vergelijking: $pH=p{K}_z+\log \left(\frac{[A^{-}]}{[HA]}\right)$

Beschouw drie buffers bestaande uit een mengsel van azijnzuur ($C{H}_{3}COOH$) en natriumacetaat ($C{H}_{3}COONa$) met een constant volume van $1,00L$. Aan elke buffer wordt $0,050mol$ $NaOH$ toegevoegd. Bereken de resulterende $pH$ voor de drie onderstaande scenario's. Gebruik hiervoor de Henderson-Hasselbalch vergelijking en ga uit van $p{K}_a=4,76$ voor azijnzuur.

Je wilt een bufferoplossing maken met een pH van 7.0. Onderstaande zuren zijn beschikbaar als onderdeel van het geconjugeerde zuur-basepaar. Sorteer de zuren in de tabel op basis van hun geschiktheid om een buffer van 7.0 te vormen. Gebruik hiervoor de vuistregel dat de pKa van het zuur bij voorkeur gelijk is aan de gewenste pH.

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

Stel je hebt een bufferoplossing met een zwak zuur HA en het bijbehorende geconjugeerde base A-. De bufferende werking is gebaseerd op de evenwichtsreactie: $HA+H_{2}O\rightleftharpoons A^{-}+H_3{O}^{+}$. Leg uit waarom de buffer zijn beschermende werking tegen $H_3{O}^{+}$-ionen verliest wanneer de concentratie A- bijna volledig is opgebruikt.

Bekijk de titratiecurve van een zwak zuur met een sterke base. De curve laat het verloop van de pH zien als functie van het toegevoegde volume base.

In welk punt van de curve is het bufferend vermogen van het mengsel maximaal? Leg je antwoord uit door te verwijzen naar de chemische samenstelling van de oplossing op dat moment.