Nova Scheikunde 5 vwo | gymnasium Hoofdstuk 6 Diagnostische toets
Diagnostische toets
6 Zuren en basen
1 Rangschik de volgende oplossingen van lage naar hoge pH. Onderbouw je keuze met behulp
van reactievergelijkingen en gegevens uit Binas.
A 0,1 M aluminiumnitraat-oplossing
B 0,1 M kaliumacetaat-oplossing
C 0,1 M natriumwaterstofsulfide-oplossing
D 0,1 M zoutzuur
2 Simone onderzoekt twee oplossingen die beide een pH van 3,0 hebben. Fles A bevat zoutzuur
en fles B een azijnzuuroplossing.
a Welke oplossing heeft de hoogste molariteit? Onderbouw je uitleg met behulp van een
berekening.
Simone voegt aan beide oplossingen enkele druppels methylrood toe.
b Geef aan welke kleur de oplossingen zullen hebben.
Simone verdunt beide oplossingen 1000×. Ze voegt aan 10 mL van de verdunde oplossingen
weer wat nieuwe indicator toe.
c Leg uit wat de kleur van de verdunde oplossing A is.
d Heeft de verdunde oplossing B dezelfde kleur? Motiveer je antwoord.
3 Ammonia is een oplossing van ammoniak in water en wordt onder andere gebruikt om hout te
ontvetten, bijvoorbeeld voordat je gaat schilderen. Huishoudammonia bevat 25 massa%
ammoniak en heeft een dichtheid van 0,91 kg/L.
a Bereken de pH van huishoudammonia.
b Leg uit wat er met de pH van ammonia gebeurt als de fles langere tijd slecht
afgesloten bewaard blijft.
4 Mandarijnpartjes worden individueel ontveld met behulp van geconcentreerde natronloog.
Nadat de velletjes handmatig zijn verwijderd, wordt de natronloog geneutraliseerd door er
zoutzuur aan toe te voegen. Aan 9,500 L natronloog (0,1000 M) wordt 1,090 L zoutzuur
(0,8720 M) toegevoegd. De mandarijntjes zijn dan een klein beetje zuur. Vervolgens worden
de mandarijntjes gezoet en ingeblikt.
Bereken de pH van mandarijntjes in blik.
5 Rabarber is van zichzelf erg zuur. Aan gekookte rabarber wordt daarom veel suiker
toegevoegd om de smaak te verzachten. De zure smaak wordt vooral veroorzaakt door de
aanwezigheid van oxaalzuur (ethaandizuur). Door de aanwezigheid van oxaalzuur heeft de
plant nauwelijks last van vraat door insecten.
a Leg met behulp van een reactievergelijking uit hoe de aanwezigheid van oxaalzuur de
zuurgraad van rabarber verlaagt.
Om dit oxaalzuur (gedeeltelijk) te neutraliseren, voegen sommige mensen tijdens de bereiding
wat calciumcarbonaat aan de rabarber toe. De toevoeging van calciumcarbonaat zorgt voor een
tijdelijke schuimvorming.
b Geef de reactievergelijking tussen kalk en oxaalzuur. Verklaar de schuimvorming.
Jonathan wil het oxaalzuurgehalte in rabarber bepalen met behulp van een titratie. Hij weegt
100 g verse rabarber af en snijdt die heel fijn. Vervolgens extraheert hij het oxaalzuur door de
rabarber 10 minuten te koken in 80 mL water. Hij filtreert de rabarbermoes, spoelt het residu
na en vult het filtraat aan tot 100,0 mL. Hij pipetteert 10,00 mL van het filtraat in een
erlenmeyer, voegt enkele druppels thymolblauw toe en titreert met een 0,1006 M natronloog
1
,Nova Scheikunde 5 vwo | gymnasium Hoofdstuk 6 Diagnostische toets
tot de kleuromslag. Hij voert de titratie in duplo uit en heeft gemiddeld 16,93 mL natronloog
nodig.
c Geef de reactievergelijking die plaatsvindt tijdens de titratie.
d Waarom is broomthymolblauw voor deze titratie geen geschikte indicator?
e Bereken het massapercentage oxaalzuur in rabarber. (Je mag ervan uit gaan dat
oxaalzuur het enige zuur is dat aanwezig is in de rabarber.)
2
, Nova Scheikunde 5 vwo | gymnasium Hoofdstuk 6 Diagnostische toets uitwerkingen
Diagnostische toets
6 Zuren en basen
Uitwerkingen
1 D HCl H2O H3O Cl ; enige sterke zuur, dus laagste pH
A Al(H2O)63 H2O H3O AlOH(H2O)52 ; zwak zuur, Kz = 9,8∙10–6
B CH3COO H2O CH3COOH OH ; zwakke base, Kb = 5,8∙10–10
C HS H2O H2S OH ; Kz << 10–14, Kb = 1,1∙10–7. HS– reageert dus als base en
is een sterkere base dan acetaat en heeft dus de hoogste pH.
2 a Oplossing B bevat een zwak zuur. Om dezelfde pH als oplossing A te bereiken, moet
de molariteit dus veel hoger zijn, omdat maar een klein percentage zuur geïoniseerd is:
molariteit zoutzuur = 10–pH = 1 mM. De molariteit van de azijnzuuroplossing is te berekenen
met behulp van de zuurconstante: 1,7∙10–5 = (1∙10–3)2 / (x – 1∙10–3); x = 0,057: molariteit
azijnzuuroplossing = 0,06 M.
b Binas tabel 52A geeft dat methylrood onder pH = 4,8 rood is. Beide oplossingen zijn
dus rood.
c Oplossing A bevat een sterk zuur. 1000× verdunnen betekent dat de pH drie eenheden
stijgt en de pH 6,0 wordt. Binas tabel 52A geeft dat methylrood vanaf pH = 6 geel is. De
verdunde oplossing A is dus geel.
d In een oplossing van een zwak zuur heerst het volgende evenwicht:
HZ H2O H3O Z . Wanneer je een zwak zure oplossing verdunt, verschuift het
evenwicht naar rechts. Hierdoor stijgt de pH van oplossing B bij verdunning minder snel dan
die van oplossing A. De kleur van de verdunde oplossing B zal dus zeker niet rood zijn maar
oranje of misschien zelfs nog geel. (Je zou dit kunnen berekenen.)
3 a 0,25 × 0,91 = 0,2275 kg ammoniak per L ammonia; 0,2275∙,03 = 13,36 mol/L
ammoniak; Kb = 1,8∙10–5; 13,,8∙10–5 > 100; 1,8∙10–5 = x,36;
x = 1,55∙10–2 M = [OH–]; pOH = –log(1,55∙10–2) = 1,81; pH = 14 – 1,81 = 12,19
b Ammoniak is een gas. Het zal uit de oplossing verdampen. De concentratie ammoniak
zal afnemen en de pH dus ook.
4 9,500 L natronloog bevat 9,500 × 0,1000 = 0,9500 mol OH–; 1,090 L 0,8720 M zoutzuur bevat
1,090 × 0,8720 = 0,95048 mol H3O+; 0,95048 – 0,9500 = 4,8∙10–4 mol H3O+ per 10,59 L
mandarijntjes; 4,8∙10–,59 = 4,5∙10–5 M H3O+; pH = –log(4,5∙10–5) = 4,3
5 a H2C2O4 H2O H3O HC2O4
b H2C2O4 (aq) CaCO3 (s) Ca 2 (aq) C2O42 (aq) CO2 (g) H2O(l) . Er ontstaat
een gas.
c H2C2O4 2 OH 2 H2O C2O42
d Het is een titratie van een zwak zuur met een sterke base. In het equivalentiepunt is
alle zuur omgezet in de geconjungeerde base C2O42–. De pH is in het equivalentiepunt dus
hoger dan 7. Het omslagtraject van broomthymolblauw ligt dus bij een te lage pH.
e 16,93∙10–3 × 0,1006 = 1,703∙10–3 mol OH– heeft gereageerd. In 10,00 mL
rabarberextract is dus 1,703∙10– = 8,516∙10–4 mol oxaalzuur aanwezig. In 100 g rabarber is
dus 8,516∙10–3 mol oxaalzuur aanwezig; 8,516∙10–3 mol oxaalzuur komt overeen met
8,516∙10–3 × 90,04 = 0,7668 g oxaalzuur; (0,) × 100 = 0,767 massa% oxaalzuur in
rabarber
1
Diagnostische toets
6 Zuren en basen
1 Rangschik de volgende oplossingen van lage naar hoge pH. Onderbouw je keuze met behulp
van reactievergelijkingen en gegevens uit Binas.
A 0,1 M aluminiumnitraat-oplossing
B 0,1 M kaliumacetaat-oplossing
C 0,1 M natriumwaterstofsulfide-oplossing
D 0,1 M zoutzuur
2 Simone onderzoekt twee oplossingen die beide een pH van 3,0 hebben. Fles A bevat zoutzuur
en fles B een azijnzuuroplossing.
a Welke oplossing heeft de hoogste molariteit? Onderbouw je uitleg met behulp van een
berekening.
Simone voegt aan beide oplossingen enkele druppels methylrood toe.
b Geef aan welke kleur de oplossingen zullen hebben.
Simone verdunt beide oplossingen 1000×. Ze voegt aan 10 mL van de verdunde oplossingen
weer wat nieuwe indicator toe.
c Leg uit wat de kleur van de verdunde oplossing A is.
d Heeft de verdunde oplossing B dezelfde kleur? Motiveer je antwoord.
3 Ammonia is een oplossing van ammoniak in water en wordt onder andere gebruikt om hout te
ontvetten, bijvoorbeeld voordat je gaat schilderen. Huishoudammonia bevat 25 massa%
ammoniak en heeft een dichtheid van 0,91 kg/L.
a Bereken de pH van huishoudammonia.
b Leg uit wat er met de pH van ammonia gebeurt als de fles langere tijd slecht
afgesloten bewaard blijft.
4 Mandarijnpartjes worden individueel ontveld met behulp van geconcentreerde natronloog.
Nadat de velletjes handmatig zijn verwijderd, wordt de natronloog geneutraliseerd door er
zoutzuur aan toe te voegen. Aan 9,500 L natronloog (0,1000 M) wordt 1,090 L zoutzuur
(0,8720 M) toegevoegd. De mandarijntjes zijn dan een klein beetje zuur. Vervolgens worden
de mandarijntjes gezoet en ingeblikt.
Bereken de pH van mandarijntjes in blik.
5 Rabarber is van zichzelf erg zuur. Aan gekookte rabarber wordt daarom veel suiker
toegevoegd om de smaak te verzachten. De zure smaak wordt vooral veroorzaakt door de
aanwezigheid van oxaalzuur (ethaandizuur). Door de aanwezigheid van oxaalzuur heeft de
plant nauwelijks last van vraat door insecten.
a Leg met behulp van een reactievergelijking uit hoe de aanwezigheid van oxaalzuur de
zuurgraad van rabarber verlaagt.
Om dit oxaalzuur (gedeeltelijk) te neutraliseren, voegen sommige mensen tijdens de bereiding
wat calciumcarbonaat aan de rabarber toe. De toevoeging van calciumcarbonaat zorgt voor een
tijdelijke schuimvorming.
b Geef de reactievergelijking tussen kalk en oxaalzuur. Verklaar de schuimvorming.
Jonathan wil het oxaalzuurgehalte in rabarber bepalen met behulp van een titratie. Hij weegt
100 g verse rabarber af en snijdt die heel fijn. Vervolgens extraheert hij het oxaalzuur door de
rabarber 10 minuten te koken in 80 mL water. Hij filtreert de rabarbermoes, spoelt het residu
na en vult het filtraat aan tot 100,0 mL. Hij pipetteert 10,00 mL van het filtraat in een
erlenmeyer, voegt enkele druppels thymolblauw toe en titreert met een 0,1006 M natronloog
1
,Nova Scheikunde 5 vwo | gymnasium Hoofdstuk 6 Diagnostische toets
tot de kleuromslag. Hij voert de titratie in duplo uit en heeft gemiddeld 16,93 mL natronloog
nodig.
c Geef de reactievergelijking die plaatsvindt tijdens de titratie.
d Waarom is broomthymolblauw voor deze titratie geen geschikte indicator?
e Bereken het massapercentage oxaalzuur in rabarber. (Je mag ervan uit gaan dat
oxaalzuur het enige zuur is dat aanwezig is in de rabarber.)
2
, Nova Scheikunde 5 vwo | gymnasium Hoofdstuk 6 Diagnostische toets uitwerkingen
Diagnostische toets
6 Zuren en basen
Uitwerkingen
1 D HCl H2O H3O Cl ; enige sterke zuur, dus laagste pH
A Al(H2O)63 H2O H3O AlOH(H2O)52 ; zwak zuur, Kz = 9,8∙10–6
B CH3COO H2O CH3COOH OH ; zwakke base, Kb = 5,8∙10–10
C HS H2O H2S OH ; Kz << 10–14, Kb = 1,1∙10–7. HS– reageert dus als base en
is een sterkere base dan acetaat en heeft dus de hoogste pH.
2 a Oplossing B bevat een zwak zuur. Om dezelfde pH als oplossing A te bereiken, moet
de molariteit dus veel hoger zijn, omdat maar een klein percentage zuur geïoniseerd is:
molariteit zoutzuur = 10–pH = 1 mM. De molariteit van de azijnzuuroplossing is te berekenen
met behulp van de zuurconstante: 1,7∙10–5 = (1∙10–3)2 / (x – 1∙10–3); x = 0,057: molariteit
azijnzuuroplossing = 0,06 M.
b Binas tabel 52A geeft dat methylrood onder pH = 4,8 rood is. Beide oplossingen zijn
dus rood.
c Oplossing A bevat een sterk zuur. 1000× verdunnen betekent dat de pH drie eenheden
stijgt en de pH 6,0 wordt. Binas tabel 52A geeft dat methylrood vanaf pH = 6 geel is. De
verdunde oplossing A is dus geel.
d In een oplossing van een zwak zuur heerst het volgende evenwicht:
HZ H2O H3O Z . Wanneer je een zwak zure oplossing verdunt, verschuift het
evenwicht naar rechts. Hierdoor stijgt de pH van oplossing B bij verdunning minder snel dan
die van oplossing A. De kleur van de verdunde oplossing B zal dus zeker niet rood zijn maar
oranje of misschien zelfs nog geel. (Je zou dit kunnen berekenen.)
3 a 0,25 × 0,91 = 0,2275 kg ammoniak per L ammonia; 0,2275∙,03 = 13,36 mol/L
ammoniak; Kb = 1,8∙10–5; 13,,8∙10–5 > 100; 1,8∙10–5 = x,36;
x = 1,55∙10–2 M = [OH–]; pOH = –log(1,55∙10–2) = 1,81; pH = 14 – 1,81 = 12,19
b Ammoniak is een gas. Het zal uit de oplossing verdampen. De concentratie ammoniak
zal afnemen en de pH dus ook.
4 9,500 L natronloog bevat 9,500 × 0,1000 = 0,9500 mol OH–; 1,090 L 0,8720 M zoutzuur bevat
1,090 × 0,8720 = 0,95048 mol H3O+; 0,95048 – 0,9500 = 4,8∙10–4 mol H3O+ per 10,59 L
mandarijntjes; 4,8∙10–,59 = 4,5∙10–5 M H3O+; pH = –log(4,5∙10–5) = 4,3
5 a H2C2O4 H2O H3O HC2O4
b H2C2O4 (aq) CaCO3 (s) Ca 2 (aq) C2O42 (aq) CO2 (g) H2O(l) . Er ontstaat
een gas.
c H2C2O4 2 OH 2 H2O C2O42
d Het is een titratie van een zwak zuur met een sterke base. In het equivalentiepunt is
alle zuur omgezet in de geconjungeerde base C2O42–. De pH is in het equivalentiepunt dus
hoger dan 7. Het omslagtraject van broomthymolblauw ligt dus bij een te lage pH.
e 16,93∙10–3 × 0,1006 = 1,703∙10–3 mol OH– heeft gereageerd. In 10,00 mL
rabarberextract is dus 1,703∙10– = 8,516∙10–4 mol oxaalzuur aanwezig. In 100 g rabarber is
dus 8,516∙10–3 mol oxaalzuur aanwezig; 8,516∙10–3 mol oxaalzuur komt overeen met
8,516∙10–3 × 90,04 = 0,7668 g oxaalzuur; (0,) × 100 = 0,767 massa% oxaalzuur in
rabarber
1
