Samenvatting Uitwerking lijst van theorievragen - Analyse van geneesmiddelen: de basis (J000479A)

Theorievragen Analyse v GM
1) In de formule van GuldBerg en Waage staan in de teller en noemer
getallen tussen vierkante haakjes. Hoe worden deze getallen
bekomen. Leg uit

De Guldberg-Waage-formule, wordt gebruikt om het evenwicht van een chemische reactie
te beschrijven. De getallen tussen de vierkante haakjes in de teller en noemer van de
formule worden bekomen door de gebalanceerde chemische vergelijking van de reactie.
De waarde tussen de haakjes is dimensieloos, aangezien we de verhoudingen hebben
genomen van de werkelijke concentratie tov de concentratie bij
standaardosmtandigheden, die zijn vastgesteld als 1 M voor oplossingen, 1 bar voor
gassen. Bij pure vaste stoffen en pure vloeistoffen is de werkelijk concentratie =
concentratie bij standaardomstandigheden, dus kunnen we besluiten dat de waarde
tussen de vierkante haken = 1 . Het zelfde geldt bij benadering voor
solventen/oplosmiddelen.




2) Bespreek het begrip Gibb’s vrije energie in relatie tot de
evenwichtsconstante

De relatie tussen Gibb’s vrije energie en de evenwichtsconstante wordt gegeven door de
volgende vergelijking:




Hierin is ΔG de verandering in Gibb’s vrije energie, R de gasconstante, T de temperatuur in
Kelvin en ln(K) de natuurlijke logaritme van de evenwichtsconstante K.

Deze vergelijking toont aan dat de verandering in Gibb’s vrije energie rechtstreeks
verband houdt met de evenwichtsconstante. Als de waarde van ΔG negatief is, betekent
dit dat de reactie spontaan is en dat de evenwichtsconstante K groter is dan 1. Hoe
negatiever de gibb’s vrije energie, hoe spontaner de reactie (hoe meer het evenwicht dus
naar rechts ligt) Als de waarde van ΔG positief is, is de reactie niet spontaan en is de


1

,evenwichtsconstante K kleiner dan 1. Als de waarde van ΔG gelijk is aan nul, bevindt het
systeem zich in evenwicht en is de evenwichtsconstante K gelijk aan 1.

Deze relatie tussen Gibb’s vrije energie en de evenwichtsconstante is van fundamenteel
belang in de thermodynamica en wordt gebruikt om de spontaniteit en richting van
chemische reacties te voorspellen.

3) Wat is ionensterkte, hoe bereken je het en welke factoren hebben een
invloed? Illustreer met een grafiek

Ionensterkte µ is een maat voor de totale concentratie van ionen in een oplossing. Hoe
sterker geladen het ion, hoe meer het meetelt. (extra factor waarmee we rekening moeten
houden in de formule van Guldberg en Waage)

De ionensterkte kan worden berekend door de concentraties van de verschillende ionen in
de oplossing te vermenigvuldigen met het kwadraat van hun lading en deze waarden
vervolgens op te tellen. De algemene formule voor de berekening van de ionensterkte is:




ci = concentratie van de soort
zi = absolute waarde van de lading van de soort


Factoren die invloed hebben:
 Concentratie: Hoe hoger de concentratie van de ionen in de oplossing, hoe hoger de
ionensterkte zal zijn.
 Lading: Ionen met een hogere lading dragen meer bij aan de ionensterkte.
o Kationen: zullen een mantel van negatief geladen ionen rond hun krijgen =>
+ lading afzwak
o Anionen zullen een mantel van positief geladen ionen rond hun krijgen => -
lading afzwakken
o  minder aantrekking tussen tegengestelde ionen -> minder neerslag,
hogere oplosbaarheid
 Temperatuur: De ionensterkte neemt af met toenemende temperatuur.

Hier is een grafiek die de relatie illustreert tussen de
ionensterkte en de concentratie van verschillende ionen:

Als er meer concentratie zouten w toegevoegd 
oplosbaarheid stijgt (MgSO4 en NaCl)
2

, Bij KCl zal het dalen door neerslageffect

Bij glucose blijft het gelijk, want is geen elektrolyt en brengt dus geen lading in de
oplossing




4) Wat is de activiteitscoëfficiënt en welke factoren hebben er een
invloed op?

De activiteitscoëfficiënt is een dimensieloze grootheid die wordt gebruikt om de
afwijkingen van ideale gedragingen van componenten in een oplossing te beschrijven. De
waarde varieert tussen de 0 en 1. Het wordt vaak aangeduid met de Griekse letter γ
(gamma).

In ideale omstandigheden is de activiteitscoëfficiënt gelijk aan 1. Dit betekent dat de
activiteit van een component in een oplossing overeenkomt met de concentratie ervan
(elk ion neemt deel aan de reactie). Echter, in werkelijke oplossingen kunnen de
activiteiten afwijken van de concentraties als gevolg van interacties tussen de deeltjes van
de opgeloste stoffen. Wanneer de activiteitscoëfficiënt gelijk is aan 0, zal geen enkel ion
deelnemen aan de reactie.

We berekenen het als volgt:




Verschillende factoren hebben invloed op de activiteitscoëfficiënt:

 Ionische sterkte (µ): Bij hogere ionische sterktes worden de interacties tussen de
ionen intenser, waardoor de activiteitscoëfficiënten kunnen afnemen. (de
ionensterke en activiteitscoëfficiënt zijn dus omgekeerd evenredig)
o Hoe groter de ionensterkte, hoe kleiner de activiteitscoëfficienten
 Lading (z) (levert grootste effect op activiteitsconstante) : Ionen met hogere
ladingen hebben vaak hogere activiteitscoëfficiënten, omdat ze sterkere interacties
kunnen aangaan met andere ionen.
o Lading en activiteitscoëfficiënt dus omgekeerd evenredig
 Effectieve Gehydrateerde watermantel (α) (slechts een klein effect) = ion en zijn
strak gebonden watermoleculen  gaat bepalen hoe sterk het effect van de lading
zal zijn
 Grote watermantel  klein effect  hogere activiteitscoëff
 Kleine watermantel  groot effect  lagere activiteitscoëff
 Gehydrateerde watermantel en activiteiscoëff dus recht evenredig
3