Zwavelzuur is een sterk anorganisch zuur dat gewoonlijk wordt gebruikt bij de industriële productie van chemicaliën, in onderzoekswerkzaamheden en in de laboratoriumomgeving. Het heeft de molecuulformule H2SO4. Het is oplosbaar in water in alle concentraties om een ​​zwavelzuuroplossing te vormen. In de oplossing scheidt een mol zwavelzuur zich af in een mol negatief geladen sulfaationen, of S04 (2-) en 2 mol positief geladen hydroniumionen, of H3O +. De concentratie van deze ionen wordt uitgedrukt in molariteit, die wordt gedefinieerd als het aantal molen ionen per liter oplossing. Hun concentratie hangt af van de beginconcentratie van zwavelzuur.

Bepaling van de ionconcentraties

Schrijf de gebalanceerde vergelijking voor de oplossing, of dissociatie, van zwavelzuur in water. De uitgebalanceerde vergelijking zou moeten zijn: H2SO4 + 2H2O - & gt; 2H3O + + SO4 (2-). De vergelijking toont dat voor het oplossen van één mol zwavelzuur in water, 2 mol hydroniumionen en 1 mol sulfaationen in de reactie worden geproduceerd. Voor een oplossing van zwavelzuur met een initiële concentratie van 0,01 mol betekent dit dat er 0,01 mol zwavelzuur in 1 liter oplossing is.

Vermenigvuldig de initiële zuurconcentraties met hun coëfficiënten om de individuele concentraties van de ionen. De coëfficiënten zijn de getallen vóór de formules in de uitgebalanceerde chemische vergelijking. Formules zonder nummers ervoor hebben een coëfficiënt van 1. Dit zou betekenen dat de initiële zuurconcentratie wordt vermenigvuldigd met 1 om de molariteit van sulfaationen in oplossing te bepalen; 1 x 0,01 mol = 0,01 mol SO4 (2-). De beginconcentratie wordt vermenigvuldigd met 2 om de concentratie van hydroniumionen in oplossing te bepalen; 2 x 0.01 mol = 0.02 mol H3O +.

Vermenigvuldig de initiële zuurconcentratie met 3 om de totale ionconcentratie van de 0,01 mol zwavelzuuroplossing te bepalen. Aangezien één mol zuur in totaal 3 mol ionen produceert, is de totale ionconcentratie 3 x 0,01 mol = 0,03 mol ionen.

Tip

De veronderstelling dat zwavelzuur volledig oplost in water is geldig omdat zwavelzuur een sterk zuur is en volledige oplossing in water is een kenmerk van sterke zuren. Er zijn aanvullende stappen nodig om de concentratie van ionen in oplossing voor een zwak zuur te berekenen.

Waarschuwing

Volg altijd de veiligheidsprocedures in het laboratorium of op elk moment bij het omgaan met zuren. Dit omvat het gebruik van veiligheidsuitrusting zoals laboratoriumjassen, brillen, handschoenen en geschikt glaswerk.