# Basiskennis chemie6/pH-titraties Zoutzuur met natronloog

| Vorige pagina | Inhouds­opgave | Volgende pagina | Index |

## Titratie van een sterk zuur met een sterke base

Bij de titratie vam een sterk zuur met een sterke base kun je voor het bepalen van de pH op een bepaald punt in de titratie uitgaan van de volgende regels:
* Het zuur is volledig in ionen gesplitst
* De base is volledig in ionen gesplitst
* De reactie tussen H$^+$ en OH$^-$ treedt meteen en volledig op
* Alleen in het equivalentiepunt is het waterevenwicht van belang.

### De eerste milliliter

Met het toevoegen van de eerste milliliter reagens wordt de situatie een stuk lastiger.

#### Chloride

    De hoeveelheid chloride is niet verandert, er is geen chloride toegevoegd. Maar het volume is wel groter geworden, van 0,100 liter is het nu 0,101 liter. De nieuwe chlorideconcentratie is dus:
          ${\ce {[Cl^{-}]\ =\ {\frac {n_{Cl_{start}}}{v_{start}\ +\ v_{titrant}}}\ =\ {\frac {0,001}{0,101}}\ =\ 0,00991mol/L}}$

#### Natrium

    De hoeveelheid natrium is wel veranderd. Het aantal mol natrium dat nu in het titratievat zit is afkomstig uit de eerste milliliter natronloog. Voor de concentratie geldt:
          ${\ce {[Na^{+}]\ =\ {\frac {c_{titrant}\times v_{titrant}}{v_{start}\ +\ v_{titrant}}}\ =\ {\frac {0,100\times 0,001}{0,101}}\ =\ 0,00099mol/L}}$

#### Waterstof

    Voor de waterstof-ionen geldt dat een deel gereageerd heeft met de toegevoegde hydroxide-ionen. Het aantal OH$^-$-ionen is gelijk aan c$_{titrant}$ x v$_{titrant}$. De totale hoeveelheid H$^+$ is met die hoeveelheid afgenomen en dit zit in het nieuwe volume:
          ${\ce {[H^{+}]\ =\ {\frac {n_{H^{+}start}\ -\ c_{titrant}\times v_{titrant}}{v_{start}\ +\ v_{titrant}}}\ =\ {\frac {0,0100\ -\ 0,100\times 0,001}{0,100\ +\ 0,001}}\ =\ 0,00891mol/L}}$

#### Hydroxide

    Voor het equivalentiepunt is de concentratie hydroxide-ionen heel klein, practisch nul.

### Equivalentiepunt

${\ce {[Cl^{-}]}}$
${\ce {[Na^{+}]}}$
${\ce {[H^{+}]}}$
${\ce {[OH^{-}]}}$
${\ce {1,0.10^{-7}\ mol/L}}$

### Na het equivalentiepunt

Na het equivalentiepunt ben je eigenlijk natronloog aan het toevoegen aan een oplossing van keukenzout. Onder invloed van het stijgende volume daalt de concentratie chloride, de concentratie waterstof-ionen wordt via het waterevenwicht bepaald door die van hydroxide. Die concentratie stijgt door het steeds toevoegen van extra titrant.

#### chloride

    Het aantal mol chloride is nog steeds gelijk aan het aantal mol waarmee je begon dus 0,001 mol. Het volume is inmiddels opgelopen tot 100 + 11 = 111 ml (= 0,111 L). De concentratie is dan:
          ${\ce {[Cl^{-}] \ = \ {\frac {0,001}{0,111}}\ = \ 0{,}00901 mol/L}}$

#### natrium

    Voor natrium geldt dat het aantal mol gelijk is aan het volume toegevoegd titrant maal de concentratie daarvan. Dit aantal moet dan door het totale volume gedeeld worden:
          ${\ce {[Na^{+}]\ =\ {\frac {v_{titrant}\times c_{titrant}}{v_{totaal}}}\ =\ {\frac {0,011\times 0,1}{0,111}}\ =\ 0{,}00991\ mol/L}}$

#### Waterstof

    Je bent voorbij het equivalentiepunt. Alle bij het begin van de titratie aanwezige waterstof-ioen zijn weggereageerd. Buiten de ionen die nog uit het waterst-evenwicht afkomstig zijn, is de concentratie waterstof effectief 0.

#### Hydroxide

    Je bent voorbij het equivalentiepunt, Het aantal hydroxide-ionen is gelijk aan wat er via de titrant in het titratievat terecht is gekomen, min de hoeveelheid die met de waterstof-ionen gereageerd heeft. Dat aantal moet dan gedeeld worden door het volume.\:
          ${\ce {[OH^{-}]\ =\ {\frac {c_{titrant}\times v_{titrant}\ -\ c_{zuur\ start}\times v_{zuur\ start}}{v_{totaal}}}\ \Longrightarrow }}$
             ${\ce {\Longrightarrow \ {\frac {0{,}1\times 0{,}011\ -\ 0{,}01\times 0{,}1}{0{,}111}}\ =\ 0{,}00090\ mol/L}}$
De pH die bij deze oplossing hoort is 10,995.
De berekening voor het verdere verloop van de pH tijdens deze titratie gaat op dezelfde manier.

### Algemeen beeld

Overzicht van de concentraties tijdens de titratie van 100 mL 0,01 mol/L HCl met 0,1 mol/L NaOH. Volumes zijn o[pgegeven in liter. Concentraties zijn opgegeven in mol per liter. :
| v$_{titrant}$ | [Cl$^-$] | [Na$^+$] | [H$^+$]$_{net}$ | [OH$^-$]$_{net}$ | pH$_{net}$ | [H$^+$]$_{lui}$ | [OH$^-$]$_{lui}$ | pH$_{lui}$ | delta |
| 0,000 | 0,01000 | 0,00000 | 0,01000 | 0,00000 | 2,000 | 0,01000 | 0,00000 | 2,000 | 0,000 |
| 0,001 | 0,00990 | 0,00099 | 0,00891 | 0,00000 | 2,050 | 0,00900 | 0,00000 | 2,046 | 0,004 |
| 0,002 | 0,00980 | 0,00196 | 0,00784 | 0,00000 | 2,106 | 0,00800 | 0,00000 | 2,097 | 0,009 |
| 0,003 | 0,00971 | 0,00291 | 0,00680 | 0,00000 | 2,168 | 0,00700 | 0,00000 | 2,155 | 0,013 |
| 0,004 | 0,00962 | 0,00385 | 0,00577 | 0,00000 | 2,239 | 0,00600 | 0,00000 | 2,222 | 0,017 |
| 0,005 | 0,00952 | 0,00476 | 0,00476 | 0,00000 | 2,322 | 0,00500 | 0,00000 | 2,301 | 0,021 |
| 0,006 | 0,00943 | 0,00566 | 0,00377 | 0,00000 | 2,423 | 0,00400 | 0,00000 | 2,398 | 0,025 |
| 0,007 | 0,00935 | 0,00654 | 0,00280 | 0,00000 | 2,552 | 0,00300 | 0,00000 | 2,523 | 0,029 |
| 0,008 | 0,00926 | 0,00741 | 0,00185 | 0,00000 | 2,732 | 0,00200 | 0,00000 | 2,699 | 0,033 |
| 0,009 | 0,00917 | 0,00826 | 0,00092 | 0,00000 | 3,037 | 0,00100 | 0,00000 | 3,000 | 0,037 |
| 0,010 | 0,00909 | 0,00909 | 1,0·10$^{-7}$ | 1,0·10$^{-7}$ | 7,000 | 1,0·10$^{-7}$ | 1,0·10$^{-7}$ | 7,000 | 0,000 |
| 0,011 | 0,00901 | 0,00991 | 0,00000 | 0,00090 | 10,955 | 0,00000 | 0,00100 | 11,000 | 0,045 |
| 0,012 | 0,00893 | 0,01071 | 0,00000 | 0,00179 | 11,252 | 0,00000 | 0,00200 | 11,301 | 0,049 |
| 0,013 | 0,00885 | 0,01150 | 0,00000 | 0,00265 | 11,424 | 0,00000 | 0,00300 | 11,477 | 0,053 |
| 0,014 | 0,00877 | 0,01228 | 0,00000 | 0,00351 | 11,545 | 0,00000 | 0,00400 | 11,602 | 0,057 |
| 0,015 | 0,00870 | 0,01304 | 0,00000 | 0,00435 | 11,638 | 0,00000 | 0,00500 | 11,699 | 0,061 |
| 0,016 | 0,00862 | 0,01379 | 0,00000 | 0,00517 | 11,714 | 0,00000 | 0,00600 | 11,778 | 0,064 |
| 0,017 | 0,00855 | 0,01453 | 0,00000 | 0,00598 | 11,777 | 0,00000 | 0,00700 | 11,845 | 0,068 |
| Vorige pagina | Inhouds­opgave | Volgende pagina | Index |