Milieuchemie: verschil tussen versies
Geen bewerkingssamenvatting |
Geen bewerkingssamenvatting |
||
Regel 1: | Regel 1: | ||
<b>Professor:</b> Erik Smolders<br><b>Wat?</b> Hoorcollege, oefenzitting. Hij vraagt altijd een oefening met chemisch evenwicht en massabalans, dat in de zin van bodem/water interactie of lucht/water interactie.<br><b>Studiepunten:</b> 4<br><b>Examenvorm:</b> mondeling met schriftelijke voorbereiding.<br><b>Examenperiode:</b> januari<br><b>Brossen of niet?</b> nee | <b>Professor:</b> Erik Smolders<br><b>Wat?</b> Hoorcollege, oefenzitting. Hij vraagt altijd een oefening met chemisch evenwicht en massabalans, dat in de zin van bodem/water interactie of lucht/water interactie.<br><b>Studiepunten:</b> 4<br><b>Examenvorm:</b> mondeling met schriftelijke voorbereiding.<br><b>Examenperiode:</b> januari<br><b>Brossen of niet?</b> nee | ||
<nowiki>===Januari 2023===</nowiki> | === <nowiki>===Januari 2023===</nowiki> === | ||
<nowiki>#</nowiki>Onder welke bodemomstandigheden kan Fe-toxiciteit (teveel Fe2+) voorkomen bij planten? #Leg uit aan de hand van de structuur (ook een schets geven) waarom bij bladsilicaten het soortelijk oppervlak stijgt volgens muscoviet->illiet->montmorilliet. #Wat zijn de sleutelreacties die ervoor zorgen dat de pH in de oceaan ongeveer gelijk is aan 8,5 en wat gebeurt er in de nabije toekomst (wanneer de PCO2 stijgt en de temperatuur stijgt door de klimaatopwarming)? #Verweringsreactie van anorthiet->kaoliniet gegeven met Ksp= 3.10^15. #*Wat is de pH bij evenwicht. #*Bij een bodem van 0.2m diep (1ha) dichtheid van 1.3 kg/dm^3 en 5% anorthiet. De begin pH is 7,5. De jaarlijkse uitspoeling van bicarbonaten en nitraten is respectievelijk 4 en 2 kmol H+/ha/jaar. Hoe lang duurt het om de volledige bodem te verweren? | <nowiki>#</nowiki>Onder welke bodemomstandigheden kan Fe-toxiciteit (teveel Fe2+) voorkomen bij planten? #Leg uit aan de hand van de structuur (ook een schets geven) waarom bij bladsilicaten het soortelijk oppervlak stijgt volgens muscoviet->illiet->montmorilliet. #Wat zijn de sleutelreacties die ervoor zorgen dat de pH in de oceaan ongeveer gelijk is aan 8,5 en wat gebeurt er in de nabije toekomst (wanneer de PCO2 stijgt en de temperatuur stijgt door de klimaatopwarming)? #Verweringsreactie van anorthiet->kaoliniet gegeven met Ksp= 3.10^15. #*Wat is de pH bij evenwicht. #*Bij een bodem van 0.2m diep (1ha) dichtheid van 1.3 kg/dm^3 en 5% anorthiet. De begin pH is 7,5. De jaarlijkse uitspoeling van bicarbonaten en nitraten is respectievelijk 4 en 2 kmol H+/ha/jaar. Hoe lang duurt het om de volledige bodem te verweren? | ||
<nowiki>===Januari 2022===</nowiki> | === <nowiki>===Januari 2022===</nowiki> === | ||
<nowiki>#</nowiki>De ontgassing van NH3 en CH4 bij de teelt van natte rijst is belangrijk. Waarom is dat? Geef ook de voornaamste reactievergelijkingen. (4 pnt) #Anortiet verweert in de bodem tot kaoliniet (reactievergelijking gegeven). Wat is de pH van deze reactie? (2 pnt) De pH van de bodem is gemiddeld tussen de 4 en de 7. Wat betekent dat voor deze reactie? (1 pnt) #Wat zijn de voorwaarden voor de vorming van ozon? (3 pnt) # Oefening: Je bent een klein en nieuw bedrijf en je wil de bodem terug zuiveren van PFOS. #*a. Wat is de PFOS Kd als je 90% van de aanwezige PFOS verwijderd hebt en je maximaal 10 g absorbens per 1m3 water wil gebruiken? #*b. Nu wil je de PFOS uit de bodem halen. (Ik weet de vraag niet meer helemaal) | <nowiki>#</nowiki>De ontgassing van NH3 en CH4 bij de teelt van natte rijst is belangrijk. Waarom is dat? Geef ook de voornaamste reactievergelijkingen. (4 pnt) #Anortiet verweert in de bodem tot kaoliniet (reactievergelijking gegeven). Wat is de pH van deze reactie? (2 pnt) De pH van de bodem is gemiddeld tussen de 4 en de 7. Wat betekent dat voor deze reactie? (1 pnt) #Wat zijn de voorwaarden voor de vorming van ozon? (3 pnt) # Oefening: Je bent een klein en nieuw bedrijf en je wil de bodem terug zuiveren van PFOS. #*a. Wat is de PFOS Kd als je 90% van de aanwezige PFOS verwijderd hebt en je maximaal 10 g absorbens per 1m3 water wil gebruiken? #*b. Nu wil je de PFOS uit de bodem halen. (Ik weet de vraag niet meer helemaal) | ||
<nowiki>===Augustus 2021===</nowiki> | === <nowiki>===Augustus 2021===</nowiki> === | ||
<nowiki>#</nowiki>Geef de kwantitatieve relatie tussen pH en CO2-druk in carbonaatrijke waters (waters met geen opgeloste kalk met pH = 8) en in een bodem verzadigd met calciet. Formuleer met symboolnotaties van de evenwichtsconstanten. #Wat zijn de voorwaarden voor belangrijke emissies van N2O uit de bodem. Wat kan met hier landbouwkundig tegen ondernemen om deze emissies te minimaliseren? Geef hierbij de relevante reacties. #Wat zijn de voorwaarden voor de vorming van ozon in de troposfeer? #Bereken de concentratie Cu in de bodemoplossing. Gegevens: totale concentratie Cu = 0,001 mol Cu/kg droge bodem, pH = 8, 10g organische stof/kg droge bodem, sorptie enkel op organische stof, site capaciteit = 0,002 mol/g organische stof, sorptieconstanten van ionen op organische stof zijn 10^9 voor H+ en 10^8,5 voor Cu2+, 0,2 L water/kg droge bodem, Ka voor hydrolyse van Cu2+ = 10^-7. Het hydrolyseproduct adsorbeert niet op de bodem in tegenstelling tot Cu2+. (Hydrolysereatie: Cu2+ +H2O <-> Cu(OH)+ + H+) | <nowiki>#</nowiki>Geef de kwantitatieve relatie tussen pH en CO2-druk in carbonaatrijke waters (waters met geen opgeloste kalk met pH = 8) en in een bodem verzadigd met calciet. Formuleer met symboolnotaties van de evenwichtsconstanten. #Wat zijn de voorwaarden voor belangrijke emissies van N2O uit de bodem. Wat kan met hier landbouwkundig tegen ondernemen om deze emissies te minimaliseren? Geef hierbij de relevante reacties. #Wat zijn de voorwaarden voor de vorming van ozon in de troposfeer? #Bereken de concentratie Cu in de bodemoplossing. Gegevens: totale concentratie Cu = 0,001 mol Cu/kg droge bodem, pH = 8, 10g organische stof/kg droge bodem, sorptie enkel op organische stof, site capaciteit = 0,002 mol/g organische stof, sorptieconstanten van ionen op organische stof zijn 10^9 voor H+ en 10^8,5 voor Cu2+, 0,2 L water/kg droge bodem, Ka voor hydrolyse van Cu2+ = 10^-7. Het hydrolyseproduct adsorbeert niet op de bodem in tegenstelling tot Cu2+. (Hydrolysereatie: Cu2+ +H2O <-> Cu(OH)+ + H+) | ||
<nowiki>===Januari 2021===</nowiki> | === <nowiki>===Januari 2021===</nowiki> === | ||
<nowiki>#</nowiki> Wat zijn dioctaëdrische kleimineralen # Waarom stijft de pH wanneer de bodem verzadigd wordt met water? Geef ook de reacties # Wat zegt Liebig over de beschikbaarheid van de 14 nutriënten? # Oefening over uitstoot NH<sub>3</sub> en welke fractie ervan moet weggehaald worden om de grenzen niet te overschrijden. | <nowiki>#</nowiki> Wat zijn dioctaëdrische kleimineralen # Waarom stijft de pH wanneer de bodem verzadigd wordt met water? Geef ook de reacties # Wat zegt Liebig over de beschikbaarheid van de 14 nutriënten? # Oefening over uitstoot NH<sub>3</sub> en welke fractie ervan moet weggehaald worden om de grenzen niet te overschrijden. | ||
<nowiki>===Januari 2020===</nowiki> | === <nowiki>===Januari 2020===</nowiki> === | ||
<b>23/01 namiddag</b> | <b>23/01 namiddag</b> | ||
<nowiki>#</nowiki>Zeewater heeft een pH=8,5. Welke reacties bufferen deze pH? Hoe zal de pH in de toekomst evolueren? #Waarom zorgen landbouwemissies (NH3) voor verzurende depositie in de bodem? #Rangschik onderstaande mineralen volgens oplosbaarheid. Staan ze in de zelfde volgorde als je ze rangschikt volgens veerweerbaarheid? (Kwarts, calciet, anorthiet, NaCl, ferrihydriet, ...) #Bespreek de vorming van ozon in de atmosfeer. #Oefening over sorptie met competitie. Te veel fosfaat in een meer, hoeveel (kg) ferrihydriet nodig om fosfaat onder bepaalde grens te krijgen. Compeititie van HCO3-. (Zeer vergelijkbaar met oef 8 uit de dropbox) | <nowiki>#</nowiki>Zeewater heeft een pH=8,5. Welke reacties bufferen deze pH? Hoe zal de pH in de toekomst evolueren? #Waarom zorgen landbouwemissies (NH3) voor verzurende depositie in de bodem? #Rangschik onderstaande mineralen volgens oplosbaarheid. Staan ze in de zelfde volgorde als je ze rangschikt volgens veerweerbaarheid? (Kwarts, calciet, anorthiet, NaCl, ferrihydriet, ...) #Bespreek de vorming van ozon in de atmosfeer. #Oefening over sorptie met competitie. Te veel fosfaat in een meer, hoeveel (kg) ferrihydriet nodig om fosfaat onder bepaalde grens te krijgen. Compeititie van HCO3-. (Zeer vergelijkbaar met oef 8 uit de dropbox) | ||
<nowiki>===Januari 2019===</nowiki> | === <nowiki>===Januari 2019===</nowiki> === | ||
<b>24/01 voormiddag (reeks 9)</b> | <b>24/01 voormiddag (reeks 9)</b> | ||
<nowiki>#</nowiki>Verklaar waarom denitrificatie in onze streken belangrijker is in het najaar dan in het voorjaar. #Kalk heeft een pKsp van 8,5 en kwarts een pKsp van 4,0. Toch zal kalk bij bodemgenese sneller oplossen dan kwarts. Verklaar dit verschil. #Verklaar aan de hand van de structuur van gibbsiet (Al(OH)3) de variabele lading en het verschil in ladingsdichtheid (C/m²). Van welke omgevingsfactoren is de ladingsdichtheid afhankelijk? #Wat zegt de wet van het minimum van Liebig? Leg uit en toon aan dat dit principe niet altijd opgaat, bijvoorbeeld bij Mg en K, door hun reacties in de bodem te beschouwen. #Oefening: 100mmol/kg Fe(OH)3, 10mmol/kg fosfaat, 20% verzadiging van water. 10% van de OH-groepen aan het oppervlak, dus een sitecapaciteit van 3*100*0,1 mmol/kg = 30 mmol/kg. Fosfaat sorbeert aan Fe(OH)3 met een Ks = 40000 L/mol. Hoe veel fosfaat is er dan in de bodemoplossing? Het watergehalte neemt vervolgens toe naar 40% en Fe(OH)3 zal gereduceerd worden. O2, nitraat en Mn concentraties verwaarloosbaar klein. Respiratie gebeurt met een snelheid van 2mgC/kg/dag. Hoe veel fosfaat is er na 30 dagen in de bodemoplossing? | <nowiki>#</nowiki>Verklaar waarom denitrificatie in onze streken belangrijker is in het najaar dan in het voorjaar. #Kalk heeft een pKsp van 8,5 en kwarts een pKsp van 4,0. Toch zal kalk bij bodemgenese sneller oplossen dan kwarts. Verklaar dit verschil. #Verklaar aan de hand van de structuur van gibbsiet (Al(OH)3) de variabele lading en het verschil in ladingsdichtheid (C/m²). Van welke omgevingsfactoren is de ladingsdichtheid afhankelijk? #Wat zegt de wet van het minimum van Liebig? Leg uit en toon aan dat dit principe niet altijd opgaat, bijvoorbeeld bij Mg en K, door hun reacties in de bodem te beschouwen. #Oefening: 100mmol/kg Fe(OH)3, 10mmol/kg fosfaat, 20% verzadiging van water. 10% van de OH-groepen aan het oppervlak, dus een sitecapaciteit van 3*100*0,1 mmol/kg = 30 mmol/kg. Fosfaat sorbeert aan Fe(OH)3 met een Ks = 40000 L/mol. Hoe veel fosfaat is er dan in de bodemoplossing? Het watergehalte neemt vervolgens toe naar 40% en Fe(OH)3 zal gereduceerd worden. O2, nitraat en Mn concentraties verwaarloosbaar klein. Respiratie gebeurt met een snelheid van 2mgC/kg/dag. Hoe veel fosfaat is er na 30 dagen in de bodemoplossing? | ||
<nowiki>===Januari 2018===</nowiki> | === <nowiki>===Januari 2018===</nowiki> === | ||
<b>25/01 voormiddag </b> | <b>25/01 voormiddag </b> | ||
<nowiki>#</nowiki>De pH-schommelingen in de bodem hangen af van de neerslag (waar/niet waar en waarom?) Oplossen, niet alleen met redoxreacties (iets van ionische sterkte en baseverzadiging) #Waarom is denitrificatie belangrijker in het najaar? #Verklaar aan de hand van de structuur van gibbsiet (Al(OH)3) de variabele landing en het verschil in ladingsdichtheid + geef tekening (lading niet alleen pH-afhankelijk, hangt ook af van I?) #Waarom is N het meest limiterende element #Oefening: Er zijn 2 bodems met pH=7, CEC=10cmolc/kg, een baseverzadiging van 100%, de dichtheid is 1.7kg/l en 1% van de bodem is calciet. Bij de ene bodem is de uitstroom door neerslag gelijk aan 0.2m/jaar, bij de andere bodem is dit 0.02m/jaar. Hoe lang duurt het voordat de basenverzadiging 50% bedraagt en al het calciet is opgelost (apart bekijken) voor beide bodems bij een CO2-concentratie van 300 ppm en bij een CO2-concentratie van 400ppm? | <nowiki>#</nowiki>De pH-schommelingen in de bodem hangen af van de neerslag (waar/niet waar en waarom?) Oplossen, niet alleen met redoxreacties (iets van ionische sterkte en baseverzadiging) #Waarom is denitrificatie belangrijker in het najaar? #Verklaar aan de hand van de structuur van gibbsiet (Al(OH)3) de variabele landing en het verschil in ladingsdichtheid + geef tekening (lading niet alleen pH-afhankelijk, hangt ook af van I?) #Waarom is N het meest limiterende element #Oefening: Er zijn 2 bodems met pH=7, CEC=10cmolc/kg, een baseverzadiging van 100%, de dichtheid is 1.7kg/l en 1% van de bodem is calciet. Bij de ene bodem is de uitstroom door neerslag gelijk aan 0.2m/jaar, bij de andere bodem is dit 0.02m/jaar. Hoe lang duurt het voordat de basenverzadiging 50% bedraagt en al het calciet is opgelost (apart bekijken) voor beide bodems bij een CO2-concentratie van 300 ppm en bij een CO2-concentratie van 400ppm? | ||
<nowiki>===September 2017===</nowiki> | === <nowiki>===September 2017===</nowiki> === | ||
<b>01/09 namiddag </b> | <b>01/09 namiddag </b> | ||
<nowiki>#</nowiki>Waarom zijn er verzurende deposities op de bodem bij intensieve veehouderij (NH3 emissies)? #Bij welke omstandigheden is er veel Fe in het grondwater? Waarom slaat Fe neer als het grondwater wordt opgepompt of in een rivier komt? #Welke pH-bufferende reacties in de bodem gaan verzuring tegen? Welke bodemcondities spelen hier een rol? #Waarom hebben ontwikkelingslanden een grotere uitstoot van broeikasgassen door landbouw dan van industrie/huishoudens? #Oefening uit twee delen, sorptie en CEC. | <nowiki>#</nowiki>Waarom zijn er verzurende deposities op de bodem bij intensieve veehouderij (NH3 emissies)? #Bij welke omstandigheden is er veel Fe in het grondwater? Waarom slaat Fe neer als het grondwater wordt opgepompt of in een rivier komt? #Welke pH-bufferende reacties in de bodem gaan verzuring tegen? Welke bodemcondities spelen hier een rol? #Waarom hebben ontwikkelingslanden een grotere uitstoot van broeikasgassen door landbouw dan van industrie/huishoudens? #Oefening uit twee delen, sorptie en CEC. | ||
<b>05/09 voormiddag </b> | |||
<nowiki>#</nowiki>Welke reacties zorgen ervoor dat zeewater een pH van 8.8 heeft, wat zal er in de toekomst hiermee gebeuren? #Wat zijn de voorwaarden dat Fe in grondwater oplost? Waarom slaat het neer als het opgepompt wordt of in een rivier terecht komt? #Verschil in sorptie van de alkalimetalen op kleimineralen en organische stof. #Waarom zorgt landbouw in ontwikkelingslanden voor meer broeikasgassen dan de industrie en huishoudens? #Oefening met Arseen dat op bindingsplaatsen bindt (aantal bindingsplaatsen en hoeveelheid arseen gegeven alsook de Ks), daarna orthofosfaat toevoegen met een 10x kleinere Ks, hoeveel fosfaat moet je toevoegen zodat de Kd van arseen met een tienvoud daalt? | |||
=== ===Januari 2017=== = |
Versie van 9 dec 2023 15:54
Professor: Erik Smolders
Wat? Hoorcollege, oefenzitting. Hij vraagt altijd een oefening met chemisch evenwicht en massabalans, dat in de zin van bodem/water interactie of lucht/water interactie.
Studiepunten: 4
Examenvorm: mondeling met schriftelijke voorbereiding.
Examenperiode: januari
Brossen of niet? nee
===Januari 2023===
#Onder welke bodemomstandigheden kan Fe-toxiciteit (teveel Fe2+) voorkomen bij planten? #Leg uit aan de hand van de structuur (ook een schets geven) waarom bij bladsilicaten het soortelijk oppervlak stijgt volgens muscoviet->illiet->montmorilliet. #Wat zijn de sleutelreacties die ervoor zorgen dat de pH in de oceaan ongeveer gelijk is aan 8,5 en wat gebeurt er in de nabije toekomst (wanneer de PCO2 stijgt en de temperatuur stijgt door de klimaatopwarming)? #Verweringsreactie van anorthiet->kaoliniet gegeven met Ksp= 3.10^15. #*Wat is de pH bij evenwicht. #*Bij een bodem van 0.2m diep (1ha) dichtheid van 1.3 kg/dm^3 en 5% anorthiet. De begin pH is 7,5. De jaarlijkse uitspoeling van bicarbonaten en nitraten is respectievelijk 4 en 2 kmol H+/ha/jaar. Hoe lang duurt het om de volledige bodem te verweren?
===Januari 2022===
#De ontgassing van NH3 en CH4 bij de teelt van natte rijst is belangrijk. Waarom is dat? Geef ook de voornaamste reactievergelijkingen. (4 pnt) #Anortiet verweert in de bodem tot kaoliniet (reactievergelijking gegeven). Wat is de pH van deze reactie? (2 pnt) De pH van de bodem is gemiddeld tussen de 4 en de 7. Wat betekent dat voor deze reactie? (1 pnt) #Wat zijn de voorwaarden voor de vorming van ozon? (3 pnt) # Oefening: Je bent een klein en nieuw bedrijf en je wil de bodem terug zuiveren van PFOS. #*a. Wat is de PFOS Kd als je 90% van de aanwezige PFOS verwijderd hebt en je maximaal 10 g absorbens per 1m3 water wil gebruiken? #*b. Nu wil je de PFOS uit de bodem halen. (Ik weet de vraag niet meer helemaal)
===Augustus 2021===
#Geef de kwantitatieve relatie tussen pH en CO2-druk in carbonaatrijke waters (waters met geen opgeloste kalk met pH = 8) en in een bodem verzadigd met calciet. Formuleer met symboolnotaties van de evenwichtsconstanten. #Wat zijn de voorwaarden voor belangrijke emissies van N2O uit de bodem. Wat kan met hier landbouwkundig tegen ondernemen om deze emissies te minimaliseren? Geef hierbij de relevante reacties. #Wat zijn de voorwaarden voor de vorming van ozon in de troposfeer? #Bereken de concentratie Cu in de bodemoplossing. Gegevens: totale concentratie Cu = 0,001 mol Cu/kg droge bodem, pH = 8, 10g organische stof/kg droge bodem, sorptie enkel op organische stof, site capaciteit = 0,002 mol/g organische stof, sorptieconstanten van ionen op organische stof zijn 10^9 voor H+ en 10^8,5 voor Cu2+, 0,2 L water/kg droge bodem, Ka voor hydrolyse van Cu2+ = 10^-7. Het hydrolyseproduct adsorbeert niet op de bodem in tegenstelling tot Cu2+. (Hydrolysereatie: Cu2+ +H2O <-> Cu(OH)+ + H+)
===Januari 2021===
# Wat zijn dioctaëdrische kleimineralen # Waarom stijft de pH wanneer de bodem verzadigd wordt met water? Geef ook de reacties # Wat zegt Liebig over de beschikbaarheid van de 14 nutriënten? # Oefening over uitstoot NH3 en welke fractie ervan moet weggehaald worden om de grenzen niet te overschrijden.
===Januari 2020===
23/01 namiddag
#Zeewater heeft een pH=8,5. Welke reacties bufferen deze pH? Hoe zal de pH in de toekomst evolueren? #Waarom zorgen landbouwemissies (NH3) voor verzurende depositie in de bodem? #Rangschik onderstaande mineralen volgens oplosbaarheid. Staan ze in de zelfde volgorde als je ze rangschikt volgens veerweerbaarheid? (Kwarts, calciet, anorthiet, NaCl, ferrihydriet, ...) #Bespreek de vorming van ozon in de atmosfeer. #Oefening over sorptie met competitie. Te veel fosfaat in een meer, hoeveel (kg) ferrihydriet nodig om fosfaat onder bepaalde grens te krijgen. Compeititie van HCO3-. (Zeer vergelijkbaar met oef 8 uit de dropbox)
===Januari 2019===
24/01 voormiddag (reeks 9)
#Verklaar waarom denitrificatie in onze streken belangrijker is in het najaar dan in het voorjaar. #Kalk heeft een pKsp van 8,5 en kwarts een pKsp van 4,0. Toch zal kalk bij bodemgenese sneller oplossen dan kwarts. Verklaar dit verschil. #Verklaar aan de hand van de structuur van gibbsiet (Al(OH)3) de variabele lading en het verschil in ladingsdichtheid (C/m²). Van welke omgevingsfactoren is de ladingsdichtheid afhankelijk? #Wat zegt de wet van het minimum van Liebig? Leg uit en toon aan dat dit principe niet altijd opgaat, bijvoorbeeld bij Mg en K, door hun reacties in de bodem te beschouwen. #Oefening: 100mmol/kg Fe(OH)3, 10mmol/kg fosfaat, 20% verzadiging van water. 10% van de OH-groepen aan het oppervlak, dus een sitecapaciteit van 3*100*0,1 mmol/kg = 30 mmol/kg. Fosfaat sorbeert aan Fe(OH)3 met een Ks = 40000 L/mol. Hoe veel fosfaat is er dan in de bodemoplossing? Het watergehalte neemt vervolgens toe naar 40% en Fe(OH)3 zal gereduceerd worden. O2, nitraat en Mn concentraties verwaarloosbaar klein. Respiratie gebeurt met een snelheid van 2mgC/kg/dag. Hoe veel fosfaat is er na 30 dagen in de bodemoplossing?
===Januari 2018===
25/01 voormiddag
#De pH-schommelingen in de bodem hangen af van de neerslag (waar/niet waar en waarom?) Oplossen, niet alleen met redoxreacties (iets van ionische sterkte en baseverzadiging) #Waarom is denitrificatie belangrijker in het najaar? #Verklaar aan de hand van de structuur van gibbsiet (Al(OH)3) de variabele landing en het verschil in ladingsdichtheid + geef tekening (lading niet alleen pH-afhankelijk, hangt ook af van I?) #Waarom is N het meest limiterende element #Oefening: Er zijn 2 bodems met pH=7, CEC=10cmolc/kg, een baseverzadiging van 100%, de dichtheid is 1.7kg/l en 1% van de bodem is calciet. Bij de ene bodem is de uitstroom door neerslag gelijk aan 0.2m/jaar, bij de andere bodem is dit 0.02m/jaar. Hoe lang duurt het voordat de basenverzadiging 50% bedraagt en al het calciet is opgelost (apart bekijken) voor beide bodems bij een CO2-concentratie van 300 ppm en bij een CO2-concentratie van 400ppm?
===September 2017===
01/09 namiddag
#Waarom zijn er verzurende deposities op de bodem bij intensieve veehouderij (NH3 emissies)? #Bij welke omstandigheden is er veel Fe in het grondwater? Waarom slaat Fe neer als het grondwater wordt opgepompt of in een rivier komt? #Welke pH-bufferende reacties in de bodem gaan verzuring tegen? Welke bodemcondities spelen hier een rol? #Waarom hebben ontwikkelingslanden een grotere uitstoot van broeikasgassen door landbouw dan van industrie/huishoudens? #Oefening uit twee delen, sorptie en CEC.
05/09 voormiddag
#Welke reacties zorgen ervoor dat zeewater een pH van 8.8 heeft, wat zal er in de toekomst hiermee gebeuren? #Wat zijn de voorwaarden dat Fe in grondwater oplost? Waarom slaat het neer als het opgepompt wordt of in een rivier terecht komt? #Verschil in sorptie van de alkalimetalen op kleimineralen en organische stof. #Waarom zorgt landbouw in ontwikkelingslanden voor meer broeikasgassen dan de industrie en huishoudens? #Oefening met Arseen dat op bindingsplaatsen bindt (aantal bindingsplaatsen en hoeveelheid arseen gegeven alsook de Ks), daarna orthofosfaat toevoegen met een 10x kleinere Ks, hoeveel fosfaat moet je toevoegen zodat de Kd van arseen met een tienvoud daalt?
===Januari 2017===
#Verklaar waarom de concentratie Ca2+ stijgt in kalkrijk grondwater bij een toename van biologische activiteit, dus bij een toename van respiratie #In ijzerrijk grondwater kan, als het aan de oppervlakte komt, opgelost ijzer neerslaan. In welke omstandigheden gaat er veel ijzer in oplossing zijn en in welke omstandigheden gaat het neerslaan? #Wat gebeurt er met de pH als de bodem uitdroogt? Welke eigenschappen van de bodem (vaste stof) bepalen de positieve of negatieve toename van de pH? #De CO2 druk in de atmosfeer neemt toe met een stijgende temperatuur. Juist of fout en waarom? #Oefening: Het risico op denitrificate en vorming van lachgas (N2O) in een meer wordt vergeleken tussen 2 klimaten: 25°C en 10°C. Het meer is 1m diep en bevat opgeloste organische stof, CH2O met een initiële concentratie van 20 mg C/l. De microbiële afbraaksnelheid is 1 mg C/l/dag bij 25°C en twee keer zo traag bij 10°C. Het water is initieel verzadigd met zuurstof (8.5 mg O2/l bij 25°C, ΔHr0=-15.3kJ/mol/°K voor het oplossen van zuurstof) en bevat 1mmmol/l nitraat. Het sediment bevat een overmaat aan Fe (III) mineralen die onder anoxische omstandigheden kunnen reageren nadat alle O en N uitgeput zijn. Bereken hoeveel N2O er gevormd is na 18 dagen (in mmol N2O per l water) waarbij het N2O gas niet ontsnapt naar de atmosfeer. Bereken vervolgens de N2O concentratie in de lucht indien er chemisch evenwicht is ontstaan tussen het water en een luchtkolom van 5 km boven het water. Van nature zit er reeds 330 ppbv in de lucht. De Henry constante van N2O is ongeveer 25*10-3 mol/l/bar (hier is geen temperatuurscorrectie voor nodig). Atoomgewichten zijn: C=12, O=16, N=14
27/01 voormiddag
#Aan een bodem wordt Ca(NO3)2 toegevoegd als een N-meststof. De pH zal stijgen op lang termijn. Waarom wel of niet? #Leg het zwellende vermogen van 2:1 mineralen uit. #Wat voor effect heeft de specifieke sorptie van ionen op het flocculeren van colloïden. #Van wat is de ozonvorming afhankelijk? #Twee soorten riviersedimenten, de ene met ferryhydriet en de andere met goethiet. Ksp gegeven. De sedimenten worden onder water gezet zodat er geen O2 meer is om CH2O om te zetten, alles gebeurt via ijzer. Een hoeveelheid C gegeven. Fe2+ zal adsorberen op het sediment. Wat is de redoxpotentiaal na 28 dagen?
24/01 voormiddag:
#Geef de kwantitatieve relatie tussen de pH en de CO2 #*a. Zonder kalk maar in carbonaatrijk water #*b. In aanwezigheid van kalk # Waarom is denitrificatie belangrijker in het najaar ten opzichte van het voorjaar. # Waarom is Cu2+ sorptie zo sterk pH afhankelijk. # Bij een temperatuurs verhoging stijgt de CO2 druk, waar of niet waar en verklaar. # Een waterverzadigde bodem met volumetrische vochtgehalte van 0.35 en een pH van 7 bevat 10 mmol/kg fosfaat, heeft een CEC van 10 cmolc/kg, een NK =0.02, een NCa =0.98, een K concentratie van 0.3 mM, een Ca concentratie van 2.0 mM, een totale sorptie oppervlak voor fosfaat van 80 mmol/kg, een Ks = 20000 L/mol voor alle fosfaat (dus H2PO4-. De bodem droogt uit en de ionconcentraties stijgen, Bij welke volumetrische vochtgehalte slaat Ca3(PO4)2 met een log(Ksp)= -28.9. De pka's van fosfaat zijn 2.1, 7.2, 12.3.
24/01 namiddag:
#Schrijf de sleutelreacties op van zeewater dat gebufferd is op ph 8,5. Waarom is het alkalisch gebufferd en wat zal er in de toekomst gebeuren? #Geef de belangrijkste reacties van de geologische koolstofcyclus m.a.w. die van de mariene, terrestrische, atmosferische en die van miljoenen jaren oud. #Leg uit wat acid mine drainage is en de reactie #Wat is de verblijftijd van koolstof in de biosfeer en wat is de variatie tussen de organisme? (ofzoiets)
===Januari 2016===
22/01 namiddag:
#Schrijf de sleutelreacties op van zeewater dat gebufferd is op ph 8,5. Waarom is het alkalisch gebufferd en wat zal er in de toekomst gebeuren? (Dus reacties geven van bicorbonaat en kalk! Over de toekomst uiteraard de CO2 stijging maar ook de Temperatuurstijging afzonderlijk vanzonderlijk van de CO2 bespreken. (ik snapte zijn uitleg daarbij niet zo goed, iets over enthalpie enzo) #Variabele lading: kaoliniet en illiet. Bespreek adhv hun structuur. #Veeteelt zorgt voor verzurende depositie. #Ozonvorming #Oefening
19/01 voormiddag:
#Schrijf de sleutelreacties op van zeewater dat gebufferd is op ph 8,5. #Door welke antropogene processen komen er broeikasgassen vrij? #Het verschil verklaren van de CEC bij Kaoliniet - Illiet - Montmorilloniet. #Oefening op fosfaatconcentratie reduceren door ferrihydriet toe te voegen, met en zonder concurrentie.
14/01 namiddag:
#Verklaar de vermindering aan kalk in aangroeiende bodems en de afzetting van kalk wanneer de bodemoplossing aan het aardoppervlak komt. #Er kan veen ijzer in bodemoplossingen zitten, die dan neerslaat als het naar de oppervlakte komt of in een rivier stroomt. Leg uit welke voorwaarden er zijn om zoveel ijzer in de bodemoplossing te krijgen en geef ook alle reacties ook die als er contact ontstaat met het aardoppervlak. # Verklaar de pH-afhankelijke ladingen aan de hand van de structuur van gibbsiet. #waarom is N meestal het meest limiterende nutriënt? #oefening: De verweringsreactie van Anortiet naar Kaoliniet is CaAl2Si2O8 + 2H+ + H2O <-> Al2Si2O5(OH) + Ca2+ Ks= 3*10^15 a) bepaal hier de pH van bij evenwicht b) Hoeveel jaar duurt het om alle anortiet uit de bodem te laten verweren? Bodem is bij het begin 0-20cm met dichtheid 1.3 kg/dm³ en bestaat voor 5 gewichts% uit anortiet en voor 1% uit organische stof. pH is 7.5. De verwering wordt in gang gezet door natuurlijke verzuring uit nitrificatie en respiratie. De bicarbonaten en nitraten lopen uit met 2 en 4 kmol/ha/jaar respectievelijk. Molaire massa van anortiet= 278 g/mol
Reeks 2
#Wat gebeurt er met de oplosbaarheid van Ca(H2PO4)2 bij stijgende ionische sterkte? Wat gebeurt er met de pH? Leg kwantitatief uit. # Onder welke omstandigheden zal N2O vrijkomen uit de bodem? (geef reacties) Welke maatregelen kan men in de landbouw nemen om dit te voorkomen? # Bespreek hoe de ionische sterkte en de Natriumverzadiging de bodemstructuur beïnvloeden # Wat is het weekend-effect? # Oefening: een rivier wordt gebaggerd, het sediment wordt eruit gehaald en gedroogd. Door oxidatiereacties van FeS, NH4+ en Mn2+ zal het sediment verzuren. De initiële pH = 8. De pH-buffercapaciteit wordt bepaald door de EB (uitwisselbare basen) waarbij EB = 3.5 + pH (initieel dus 11.5 cmolc/kg DS). Wat is de finale pH na verzuring? (Antw = 6.4)
Reeks 3
# bespreek de reacties en processen van de kalk oplossing in de bodem en de kalk neerslag bij oppervlaktewater # ijzer neerslag in een rivier # variabele lading van gibbsiet # waarom is N bna altijd de limiterende component # oefening: anorthiet verweert tot kaoliniet. Geef de pH er is enkel de reactie gegeven en de Ksp (is zoals die extra oefening op toledo) en bereken hoelang het duurt om anorthiet weg te reageren. (Hier zijn heel veel gegevens) en het enige wat je moet doen is eenheden omzetten grin-emoticon zoals die in de OZ over kalkvraag tegen verzuring
===Januari 2015===
# Wat gebeurt er met de oplosbaarheid van Ca(H2PO4)2 bij stijgende ionische sterkte? Wat gebeurt er met de pH? Leg kwantitatief uit. # Wat zijn de sleutelreacties, die er voor zorgen dat de pH van zeewater ongeveer 8.5 is? Wat gebeurt er in de nabije toekomst? # Bij natte rijstteelt ontsnappen NH3 en CH4, geef de omstandigheden waarin dit gebeurt. # Wat zorgt voor de oppervlaktelading van Gibbsiet? Geef ook de structuur. # In grondwater (pH=6, pe=4) zit een totaal van 10^-4M Fulvaten (FA-). Bereken de speciatie van Fe in grondwater (dit is de Fe in oplossing en de complexen Fe-Fa). Voor Ferrihyriet dat in overmaat aanwezig is, geldt dat Ksp = 10^-37.1. Calcium concentratie is 10^-3, Concentratie HCO3- is 2*10^-3. De mono-dentaat associatieconstanten zijn 10^7 (H+), 10^13 (Fe3+) en 10^3 (Ca2+).
===Januari 2014===
Reeks 1
# wat gebeurt er met de oplossingssnelheid van CaCO3 als de PCO2 stijgt # waarom is de denitrificatie in het najaar belangrijker dan in het voorjaar # Wat veroorzaakt de lading in gibsiet (structuur tekenen) en wat is de invloed van de ph? # wat veroorzaakt ozon vorming in de troposfeer # oefening: de speciatie van Fe bepalen met complexatie en ...
Reeks 2
# wat gebeurt er met de snelheid waarmee kalk verwijderd wordt uit de bodem als de CO2 toeneemt in de atmosfeer #onder welke condities komt er veel N2O vrij in de atmosfeer, hoe kan dit landbouwkundig tegengegaan worden? #geef de verklaring waarom de CEC in de reeks muscoviet-illiet-montmorilloniet stijgt #wat is het weekendeffect bij ozonvorming #een gereduceerde bodem wordt gebaggerd en begint te oxideren als hij uitdroogt. oorspronkelijke pH = 8, de bodem bevat 0,04% OM, 5mmol/kg Mn2+, 2 mmol/kg Fe3+ en 1 mmol NH4+, de uitwisselbare basen zijn ifv van de pH: EB = 3,5 + pH. Wat is de finale pH? # de bijvragen bij vraag 1 waren: wat is het wiskundig verband tussen Ca oplosbaarheid en CO2 en hoe kom je daar aan? en wat gebeurt er met de CO2 in de bodem precies (nogal een verwarrende vraag)? voor de rest vroeg hij niet echt bijvragen...
Reeks 3
# welke eigenschappen geven een verschil (teken en grootte)in pH in een bodem met water of een bodem met 1M KCl? # waarom is de denitrificatie in het najaar belangrijker dan in het voorjaar # Wat is een dioctaëdrisch kleimineraal? # wat veroorzaakt ozon vorming in de troposfeer # oefening: wat gebeurt er met de pH van zeewater als de CO2 stijgt van 380ppm naar 480ppm bij 1 bar. De ionische sterkte is 0,5M (grote invloed dus!) en het water is oververzadigd aan calciet. De volgende reacties en constanten zijn gegeven #* CaCO3 + CO2 = Ca + 2HCO3 K=10^-6 #* CO2 + H2O = H2CO3 K=10^-1,47 #* H2CO3 = H + HCO3 K=10^-6.35 #* HCO3 = H + CO3 K=10^? (deze had ik niet nodig)
Reeks 4
#Welke sleutelreacties zorgen ervoor dat pH van zeewater gebufferd wordt rond 8,5 en hoe zal dit in de toekomst evolueren? #Waarom is er verzurende depositie van de bodem bij intensieve veeteelt (NH3 emissies)? #Waarom is de relatieve bijdrage van de variabele lading belangrijker voor kaoliniet dan voor illiet? Leg uit m.b.v. de structuur #Hoe wordt ozon gevormd in de troposfeer? #Oefening: De redoxreacties van twee sedimenten (één met ferrihydriet en één met goethiet) worden vergeleken. De sedimenten worden verzadigd met water waardoor de zuurstof onmiddellijk wordt opgebruikt. Enkel Fe fungeert als electronacceptor. Wat is de redoxpotentiaal na 12 dagen? --> Heleboel gegevens gegeven waaronder Ksp, hoeveelheid respiratie, andere K-waardes,...
Reeks 5
#Is het aandeel niet specifiek gebonden protonen groot t.o.v. de specifiek gebonden protonen? Bij een pH=5, in oplossing, met de concentratie Ca2+=10^-2. De bodem bestaat uit humus en de pKa van humus is 5. #Geef de reacties/processen die zorgen voor de kalkvermindering bij de vorming van de bodem. Geef ook de reacties die optreden als grondwater aan het oppervlak komt en kalk dus terug neerslaat. #Hoe wordt de oplosbaarheid van Ca(H2PO4-)beïnvloed als de ioninsche strekte stijgt (bijvoorbeeld door toevoeging van NaCl)? En wat gebeurt er dan met de pH? Beschrijf kwantitatief. #Wat is de GWP(global warming potential)? En welke factoren bepalen hoe groot deze waarde is? #In de bodem zit fulfaat(FA) met een totale concentratie van 10^-4 M. De pH=6 en de pe=1. De concentratie HCO3- is 2mmol/l. Ferrihidriet is in overmaat aanwezig en de Ksp=10^-37,1. Er is ook Ca2+ aanwezig en de concentratie is 10^-3M. Bereken de concentraties van Fe2+, Fe3+, Fe(II)FA en Fe(III)FA. LogK=15.8 voor de reactie: Fe(OH)3 + e- + 3H+ = Fe2+ + H2O. De associatieconstanten voor de complexen van FA met Fe2+, Fe3+, Ca2+ en H+ zijn respectievelijk 10^3, 10^13, 10^3, 10^7.
Reeks 6
# Waarom is er netto oplossing van kalk bij bodemvorming en netto neerslag van kalk als grondwater aan de bodem komt? # Verklaar waarom er verschillende ladingen aan de rand van gibbsiet (Al(OH)3) voorkomen. # Hoe verandert de oplosbaarheid van Ca(H2PO4)2 bij een stijgende ionische sterkte? Analyseer kwantitatief. # Aan welke voorwaarden moet voldaan zijn om ozonvorming in de troposfeer te krijgen. # een gereduceerde bodem wordt gebaggerd en begint te oxideren als hij uitdroogt. oorspronkelijke pH = 8, de bodem bevat 0,04% OM, 5mmol/kg Mn2+, 2 mmol/kg Fe3+ en 1 mmol NH4+, de uitwisselbare basen zijn ifv van de pH: EB = 3,5 + pH. Wat is de finale pH?
===Augustus 2013===
Reeks 2
#Welke reacties/processen bepalen het netto verlies van kalk in de bodem bij bodemvorming en welke reactie bepalen de netto afzetting van kalk wanneer grondwater aan het oppervlak komt? #Waarom is denitrificatie in de bodems van onze gebieden meestal belangrijker in het najaar dan in het voorjaar? Geef de relevante reacties. #Wat is een dioctaëdrisch kleimineraal? #Waarom is landbouw de belangrijkste sector in de uitstoot van broeikasgassen in ontwikkelingslanden. #In een bodem met pH 5.6 wordt door plantenwortels oxalaat (C2O4H2) uitgescheiden. De totale concentratie van oxalaat (alle vormen) is 1 mmol/kg d.s. De bodem heeft 50 mmol/kg bindingssites waarop het divalente oxalaat anion kan binden. Bereken de concentratie van oxalaat (alle vormen) in de bodemoplossing wanneer het volumetrisch vochtgehalte gelijk is aan 0.2 l/kg d.s. De pKa1 is 4.2 en de pKa2 is 5.6. Enkels het divalente anion adsorbeert en dit heeft een sorptieconstante Ks van 200 l/mol.
===Januari 2013===
Reeks 1
#Waarom veroorzaakt een algenbloei in de zomer een pH stijging van het oppervlaktewater? #Wat zijn de milieugevolgen van de uitstoot van NOx bij verbrandingsprocessen? #Wat zou het effect zijn van stijgende CO2 concentraties in de lucht op de snelheid waarmee kalk in de bodem verdwijnt door verwering? Geef de relevante reacties. #Wat is de oorsprong van de pH-afhankelijke lading aan het oppervlak van gibbsiet? Geef de structuur van de randlading hierbij. #Een oefening in de stijl van de laatste oefenzitting. Ge moet alles mondeling uitleggen, dus ook de oefening en hij vindt reacties heel belangrijk, dus zie da ge die kent :)
Reeks 2
#waarom is CaCO3 een goede pH buffer (geef reacties) en waarom is de pH in de bodem goed gebufferd op pH 7.5 terwijl deze schommelt tussen 7.5 en 9.5 in oppervlaktewater #waarom is er neerslag van ijzerhydroxides wanneer grondwater naar de oppervlakte komt (opnieuw alle reacties geven) #structuur van gibbsiet en oorsprong van variabele randladingen geven, waarom is de ladingsdichtheid afhankelijk van het medium #geef de voorwaarden voor ozonvorming in de troposfeer #uitgebreide oefening maar goed te doen als ge gestructureerd alle reacties opschrijft
Reeks 3
# Wat zijn de milieugevolgen van de uitstoot van NOx bij verbrandingsprocessen? (bijvraag over NMVOS) # Waarom veroorzaakt een algenbloei in de zomer een pH stijging van het oppervlaktewater? # Geef pH-bufferende reacties in een bodem (CEC, baseverzadiging...) en welke eigenschappen van een bodem hebben een effect op het pH-bufferend vermogen? # Wat is een dioctaëdrisch kleimineraal? # Grote oefening bestaande uit twee delen: i) Redoxreactie opstellen van MnO2 + CH2O en dan hieruit het gevraagde halen. ii) Massabalans, landingsbalans opstellen + selectiviteitsvergelijking en dan hieruit weer het gevraagde halen. Het was een waslijst aan gegevens...
===Juni 2009===
Reeks 1
#Oefening #*gegeven: respiratie is 0,25 mmol CO2 per dag per kg droge stof #*waterinhoud bodem is 0,5 l per kg DS #*in u bodem zit er nitraat en FeOH3 de hoeveelheden zijn gegeven per kg DS #*er is geen zuurstof meer aanwezig in de bodem. pH blijft constant op 7 #*vraag: wat is de pe na 10 dagen #*ge kunt uitrekenen dat na 5 dagen al u nitraat is gereduceert tot N2 #*dan weet ge hoeveel elektronen er nog vrij komen in de volgende 5 dagen en rekent ge uit hoeveel ijzer dat er gereduceerd wordt #*ge kreeg de reactiekonstante van de re reductie van ijzer, daaruit haalde de concentratie elektronen de pe dus ge wist hoeveel Fe 2+ er in oplossing gekomen was en daaruit haal de (e-) en dan -log daarvan en gebt pe (= -3) #*nog een vraag van die oefening was, wat er gebeurt met de pe als Fe2+ sorbeert #*dan is u pe minder negatief omdat er minder Fe2+ in oplossing is
Reeks 2
#Toon wiskundig aan wat het verband is tussen ionische sterkte en pH indien een zwak zuur wordt opgelost in water. Hierbij moet men rekening houden dat de ionische sterkte wordt gecreëerd door bv. een zout wat wordt opgelost in water. #Bespreek het begrip basenverzadiging en zeg hoe de pH wordt gebufferd in de bodem. #Wat is het verschil in pH in een bodem met water of een bodem met 1M KCl?< #Geef het verschil in specifieke oppervlakte voor illiet, muscoviet en montmorriliniet. #Een oefening analoog een de examenoefeningen die we gekregen hebben in de les.
Reeks 3
#Hoe kan CO2 vanuit de atmosfeer de bodemverzuring versnellen? Geef ook een kwantitatieve uitleg. #*->Hier geef je gewoon de afleiding van in de cursus, leid het af voor de pH van water zodat je een vergelijking uitkomt met enkel K-waarden en P(CO2).
Bijvragen: Is dit de belangrijkste bron van CO2 in de bodem? (nee, dat is respiratie) Wat heeft een verhoogde CO2 concentratie door opwarming van de aarde als effect op de bodem? (Verschil tussen bodem CO2 gehalte en atmosferisch gehalte wordt kleiner, er is dus minder ontgassing, en dus minder respiratie, antwoord je eerst) dan vraagt hij: denk je dat de planten meer biomassa aanmaken? (ja, het gehalte in de atmosfeer is groter, dus ze nemen meer op en maken meer biomassa, dit zorgt voor méér respiratie). Lijkt wat onduidelijk, maar hij praat je er wel uit. #Ammoniak (NH3), en CH4 verlies uit een bodem zijn belangrijk bij natter rijstteelt. Leg uit. #*=> Hier geef je de volledige redoxreacties van NO3- met CH2O naar NH3, en van CH2O naar CH4. Je legt uit dat er anaërobie ontstaat, dus moeten er alternatieve elektronacceptors worden gebruikt. #*Bijvragen: hoe komt het dat NH3 gevormd kan worden, ipv NH4+? (de bodem pH is vrij hoog, want in de alternatieve reducties worden protonen geconsummeerd, vanaf een pH 9 kan NH3 gevormd worden ipv NH4+) De reductie van ijzer zal extra belangrijk zijn in dergelijke systemen, wat gebeurt er met de pH door ijzerreductie? (die stijgt) #Verklaar het verschil in pH-afhankelijkheid van Mg2+-sorptie versus Zn2+-sorptie #*Hier geef je aan dat Mg2+ een kleine ionradius heeft, Zn2+ een grote ionradius. Mg is dus sterk gehydrateerd, Zn is zwak gehydrateerd. Zn geraakt zijn watermantel dus veel makkelijker kwijt dan Mg. Bijgevolg vormt Zn vooral IS complexen, terwijl Mg hoofdzakelijk OS complexen vormt.
Protonen treden in competitie met Zn voor de negatieve ladingen (SO-) en dus is de adsorptie van Zn zeer pH afhankelijk. Mg is door de OS binding veel minder afhankelijk. Enige afhankelijkheid kan verklaard worden door verandering in CEC bij een pH verandering. #*Bijvraag: waar vind je de pH afhankelijke ladingen in de bodem? (aan de randen van kleimineralen, op oxyhydroxiden, en op organische stof) #Verklaar waarom hydroxyapatiet (Ca5(PO3)4OH)) beter oplost in zuur? #*Je zegt dat het oplosbaarheidsproduct constant is. Je zegt dat ((PO4)3OH)-10 met H+ reageert tot 3(PO4)-3 + H2O en dat PO4-3 nogmaals verder reageert met protonen tot H2PO4-. #*Aangezien in zuur midden dus zeer snel al het fosfor wegreageert, lost er opnieuw hydroxyapatiet op, in tegenstelling tot in basisch midden. #*Bijvraag: Wat is de pKa van (PO4)3-? (Ik antwoordde boven de 10 en dat was goed, dan moet je zeggen in normale bodems de voornaamste fosfor voorkomt onder de H2PO4- versie) Dan vraagt hij: Wat gebeurt er met die fosfor? (Die sorbeert) En wat heeft de pH daar voor invloed op? (NIET VEEL, het hangt vooral af van de aanwezigheid van oxyhydroxides! MAAR het is meestal in zure bodems dat die in grote mate aanwezig zijn) #Oefening: Je krijgt de totale koper concentratie in een bodem, het volumetrisch vochtgehalte, het aantal mol sites/gram organische stof en de hoeveelheid organische stof in de bodem. Je krijgt de sorptieconstante van koper met organische stof en die van protonen met organische stof. #* #**bereken de oplosbaarheid van koper zonder meer. #**Dus verwaarloost in je kopermassa balans de vrije ionen. Dan ken je de concentratie aan gesorbeerd koper. Verder ga je er vanuit dat alle sites bezet zijn, dus de vrije sites verwaarloos je, en je bekomt dan een waarde voor de sites die bezet zijn met protonen. #***De pH is gegeven, dus kun je met je sorptieconstante voor protonen de hoeveeleheid vrije sites berekenen, dat is dus een kleine waarde. #***Vervolgens gebruik je die waarde in je sorptieconstante van koper, waarin dus enkele nog de activiteit van koper onbekend is, en je bekomt dus de waarde voor oplosbaarheid van koper. #*bereken opnieuw de oplosbaarheid van koper, gegeven dat er ook wat organische stof opgelost zit in het water (als fulvuszuren) en de associatie constante voor koper en en waterstof gelijk zijn aan de sorptieconstantes. #**Je vindt dat er maximaal een heel kleine hoeveelheid koper een complex vormt (omdat er maar weinig fulvuszuren zijn), dus kun je weer in je massabalans alles verwaarlozen behalve geadsorbeerde koper. Dan vind je analoog aan deel één dezelfde koper concentratie in je oplossing. #**Nu moet je ook nog berekenen hoeveel er juist een complex vormt. Je gebruikt de totale hoeveeleheid fulvuszuur, verwaarloost het aantal niet bezette sites fulvuszuur in uw oplossing, dan krijg je dat complex met koper plus complex met waterstof een bepaalde waarde is (gemakkelijk te vinden uit het gegeven). #**Complex met water schrijf je dan in functie van complex met koper. Dat vul je in in je associatieconstante voor waterstof. Enige onbekenden zijn dan nog complex met koper en niet gecomplexeerd fulvuszuur (wan pH is gegeven). Niet gecomplexeerd schrijf je daar dan in functie van complex met koper, en die uitdrukking vul je in in je associatieconstante van koper. #**Daar in staat namelijk complex met koper (wat je zoekt), vrij koper ionen, gevonden in deel 1, en niet gecomplexeerd fulvus, hierboven beschreven. #**Alles staat dan in functie van complex met koper, zelfs maar een eerste graads vergelijking. Dan vind je hoeveel koper er gecomplexeerd is met je fulvus in oplossing, dat optellen bij vrije koper ionen, geeft je totaal aan koper in oplossing.
Reeks 4
#Pco2 in de lucht hoger, waarom is de bodemerzuring hoger #*afleiding uit boek, soort relatie geven (2e graads afhankelijkheid) #Fe slaat neer als grondwater aan de opp komt, waarom #*redox reactie geven, ook de e-acceptor enzo, de hele reactie dus (org stof etc.) #wat is baseverzadiging en hoe buffert dit de pH #kaoliniet heeft een meer ph afhankelijke CEC dan Illiet(geloof ik), waarom #*hele structur geven, plaats van ladingen in de TO en TOT lagen, soorten uitgewisselde ionen en door welke #AS en P sorberen op ne bodem, gegevens gegeven voor competitieve langmuir, hoe weet ik niet helemaal. geef de conc. in oplossing #AS5 kan reduceren naar AS3, dat niet sorbeerd. redox reactie, pe en pH gegeven, invullen en opnieuw conc. in oplossing berekenen. Antwoorden van Goedele: #Verklaar dat een verhoogde druk van CO2 voor bodemverzuring kan zorgen. #*dan moet je die reacties opschrijven van oplossing van CO2 en zuurdissociaties van H2CO3 #* hij vraagt ook het rechtstreekse verband tss P CO2 en pH (das ph = wortel PCO2) #*ook moet je zeggen dat in uw bodem door respiratie veel CO2 ontstaat, dus dat het effect van de atmosfeer eigenlijk te verwaarlozen is #Verklaar dat als grondwater aan de oppervlakte komt, dat er dan veel ijzer neerslaat. #*Dan geef je de redoxreactie van Fe(OH)3 met CH2O volledig, dus niet enkel de halfreactie die in je boek staat. #*Dan volgt uit die reactie (want er worden protonen verbruikt) dat bij een lage pH (grondwater) ijzer zal oplossen (Fe2+), en bij een hoge pH (oppervlakte water) het ijzer zal neerslaan als Fe(OH)3. #*Je moet ook vermelden dan je dus twee voorwaarden nodig hebt voor ijzer op te lossen: veel organische stof en een lage pH #Verklaar aan de hand van de structuur van kaoliniet en illiet dat de CEC van kaoliniet meer afh is van de pH #*Bespreek dus de structuur van kaolinet en illiet en dan zie je dat de pH afh lading vooral aan de randen zit. Aangezien kaoliniet dit meer heeft dan illiet, is zijn CEC dus meer afh van pH. #*Hier vraagt hij ook waar precies de hydroxyl ionen zitten, dus die algemene structuurformules zeker nog is goed bekijken! #Wat is baseverzadiging en verklaar het effect dat ze hebben op het bufferen van de pH van de bodem. #*Baseverzadiging is de som van Na+, K+, Ca2+, Mg2+ gedeeld door de CEC gemeten bij pH 7 (ECEC) #*Protonen kunnen zowel de niet - specifiek gebonden kationen in de DDL vervangen als de specifiek gebonden kationen op het opp. #*Dus bijv bij een lage pH worden veel protonen opgenomen en kationen vrijgelaten zodat je pH terug stijgt. #De oef was eigenlijk precies zo één als oef 19. Ma dit staat dus op de meetse punten dus zie dat je de oefeningnen goed kunt.
Reeks 5
#Wat is het effect op de PZC van aluminiumhydroxide wanneer orthofosfaat wordt toegevoegd? #*zie pagina 79-80 cursus voor algemene uitleg over PZC en pag 99-100 over adsorptie van orthofosfaat #Wat veroorzaak het verschil wanneer je pH van bodem meet in water of in 1M KCl? #*p. 120-121 cursus #Waarom veroorzaakt nitraatuitspoeling verzuring van de bodem? #*Geef redoxreactie nitrificatie (zie tabel 1.6; opgebouwd met halfreacties uit tabel 1.10), en bespreek heel de N-cyclus (pag. 138-139), schrijf hier ook de reacties van. En bekijk hoeveel OH- en H+ er gevormd wordt. #Waarom lost Ca5(PO4)3(OH) beter op in zure omstandigheden? #*Praat wat over fosfaatevenwichten en zuurconstanten... (zie hierboven) #Oefening: Over cheluvatie. #*Gevraagd: Bereken hoeveel Fe er uitspoelt in de bodem (naaldbos-loofbos). Hoeveelheid bindingsplaatsen per mol C is gegeven. Volume percolatiewater per ha per jaar is gegeven. Hoeveelheid organische stof (mol C per jaar per ha) dat uitspoelt in beide bodems is gegeven. Er wordt complex gevormd tussen fulvaat en ijzer. Kassoc is gegeven. Fulvuszuren dissociëren (Ka is gegeven) en Fe(OH)3 lost op (Ksp is gegeven). pH is gegeven. #**Eerst totaal aantal bindingsplaatsen berekenen. Daarna SLIM-methode toepassen. Let op! De pH is gegeven, dus je moet/mag de ladingsbalans niet opstellen!
===Juni 2008===
Reeks 1
#Waarom veroorzaakt een algenbloei in de zomer een pH-stijging van oppervlaktewater? #*Hier vooral uitleggen wat er met je wateropp gebeurd nl. dat algen heel het wateropp gaan bedekken en dat fotosynthese domineert boven respiratie van algen dus CO2(een zuur) wordt vooral geconsumeerd bijgevolg pH stijgt!! Een bijvraag was, wat gebeurt er met je pH als die algen nu NO3- opnemen ? Wel het antw is ze nemen een anion op, dus scheiden ze een OH- uit.. dus je pH stijgt weerom. (= 3 pnt) #Gasvorminge verliezen van NH3 en CH4 zijn belangrijk bij de teelt van natte rijst. Waarom is dat ? #*antw: dit is 'n anaerobe conditie dus geef het dinitrificatieproces en reactie van methaan fermentatie! Hij let wel goed op je stoichiometrie ! dus leer je reacties goed =) Hier moest je niet veel uitleg bijgeven #Hoe beinvloeden de ionische sterkte en Na+ de bodemstructuur? #*Voor Na+ leg je het flocculatieproces uit, heterovaltie effect uit en voor I zeg je iets van het afschermingsproces + die tekening/grafiek met repulsie en aantrekkingskracht ! teken die 2 lijnen van Vr bij een hoge en een lage Ioni.strkt. Hier vraagt hij fel op in !! #Welke processen bepalen de pH in de rhizosfeer? #*Wel geef het voorbeeld van NH4+ opname doet excretie van H+ dus hier stijgt je pH , omgekeerd bij NO3- opname. Hier een klein bijvraagje: wat gebeurd er als de plant Fe3+ opneemt ? het verzuurt dus, maar let op op dit is slechts aanhet onderste puntje van de wortel zegt hij , en dan waarom ? Wel dat is omdat planten met hen biomat. complexen vormt met Fe3+ om dat te kunnen opnemen . Want... Fe3+ is imobiel en zou neerslaan tot Fe(OH)3 wat dus niet de bedoeling is! #Gewasresten worden in een Kalkrijke bodem ingewerkt (2gram gewas/ kg droge bodem). Door mineralisatie van de gewasresten en de bijhorende N- en S- oxidatie wordt nitraat en sulfaat vrijgesteld en verzuurt de bodem. Door de verzuring lost een deel van de overmaat CaCO3 op ( neem aan dat deze reactie volledig opgaat als volgt: CaCO3 + 2H+ = CO2 +H2O + Ca2+). is het mogelijk dat hierdoor CaSO4 neerslaat in deze conditie ?? De bodemoplossing bevat initieel 5mM Ca2+ en 5 mM SO42+. #*Het gewasresidu bevat 2 mmol N / gram gewas en 0,2 mmol S /g gewas met : #*R-NH2, alle N gereduceerd, oxidatie trap = -3; R-NH2 oxideert tot R-OH en nitraat #*R-SH , alle S gereduceerd, oxidatie trap = -2 ; R-SH oxideert tot R-OH en sulfaat #*Vervolgens is het volumetrisch vochtgehalte 0,2 L/ kg bodem en de log(Ksp van CaSO4) = - 4,59. Verwaarloos de CaSO4 complexen in de berekening. #redox reactie voor Nitraat : #*R-NH2 + 2(O2) --> NO3- + R-OH + H+ #*ja je zou zeggen dat dit simpel is maar je moet beginnen met je beide halfreacties en vergeet niet dat Ow2 je electronenacceptor is dat naar H2O toegaat! #*vervolgens bereken je dus het totaal aantal H+ ( die N en S produceren ) en bereken je hieruit hoeveel extra Ca2+ dit oplevert nl 2H+ levert 1 Ca2+. Dit tel je samen met je initiele Ca-concentratie. Voor je totale SO4 doe je ook de initiele concentratie + die erbij komt van je S-gewasreactie. Doel is Kwestie van alles in juiste eenheden te zetten als je optelt !!! dan doe je S.I = ( I.A.P / Ksp ) met I.A.P. het product van je zonet uitgekomen totale concentraties,is deze groter dan 0, dan is er neerslag.
Reeks 2
#was ivm verzuring door NO3- en fulvuszuren uitspoeling : #*NO3- komt van sterk HNO3 zuur dat splitst #*bij loofbos : uitspoeling N 1kmol N/ha en uitspoeling fulvaten 5kmol C/ha #*bij naaldbos : uitspoeling N is 2kmol N/ha en uitspoeling fulvaten 10kmol C/ha #*nu hebben de fulvaten 0,1mmol zure groepen per mmol C
pKa=4 en pH=5
de gegeven waarden voor uitspoeling zijn in eerste 20cm van bodem (rho=1300kg/m3) #*Bereken erzuring door uitspoeling in meq H+/kg bodem. #*"hoe bereken je dan de tijd nodig om tot pH=4 te komen, wat moet je dan weten ..."
Reeks 3
#Grondwater bevat vaak verhoogde concentraties Fe die neerslaan als het water aan het oppervlak komt. Hoe komt dat? (3pt) #*--> geef zeker de redoxreacties die gepaard gaan met het anaerobe milieu(bodem) en het aerobe milieu(oppervlakte). Vergeet ook zeker de complexvorming met fulvuszuren niet! #Verklaar op basis van structuur waarom het soortelijk oppervlak(S) van de bladsilikaten toeneemt bij muscoviet<<iliet<montmoriloniet.(4pt) #Wat is baseverzadiging en waarom is dit een belangrijke maat voor het pH bufferend vermogen van de bodem? (3pt) #Wat bepaald het verschil in bodem pH gemeten in 1M KCl en in water? (2pt) #De cheluviatie is het proces waarbij metalen met opgeloste organische stof migreren uit de eluviale horizonten naar diepere lagen. De cheluviatie van Fe wordt vergeleken tussen loof- en naaldbos vanuit bestaande metingen van de uitspoeling van de organische stof. Bereken de uitspoeling van Fe (in mol Fe/Ha/jaar) bij pH=5 via cheluviatie in die 2 systemen. De jaarlijkse uitspoeling van organische stof in een loofbos is ongeveer 5 kmol C/Ha/jaar terwijl dit in een naaldbos 2 keer meer is. Per mol C zijn er gemiddeld 0,1 mol bindingsplaatsen ('SO'). Het volume percolaat is 3000m3 water/Ha/jaar. De K(assoc) voor Fe(3) op de fulvaten is 10^13 (reactie: Fe3+ + SO- = FeSO2+) en de pKa van de organische zuren is 8 (reactie: SOH = SO- + H+). De logKsp van
Fe(OH)3 = -39. (8 PUNTEN!!)
===Juni 2007===
Reeks 1
#waarom verhogen complexatiereacties de concentratie metaal in de bodemoplossing?
(geef deze twee reacties: M+L->ML en (vb.) Fe(OH)3 -> Fe3+ + 3OH-. De 2de w gebufferd door de pH en daardoor blijft het alomtegenwoordige ijzerhydroxide maar oplossen...) #waarom stijgt de pH in de zomer bij algengroei? (~fotosynthese, CO2, koolzuur, bicarbonaat,...) #leg uit aan de hand van de structuur waarom de CEC verhoogt volgens muscoviet<<iliet<montmorilloniet. (~specifiek oppervlak S; hij vraagt mondeling ook naar de bijkomende verschillen: welke kationen, Si en Al in welke verhouding, relatief belang variabele/permanente lading,...) #de ammoniumlactaattest: leg uit hoe de hoeveelheid beschikbare nutri?nten bepaald kan worden. (indexkation, wassen, meten hoeveel ammonium in extract,...) #sorptie-oefening. gegeven: CEC, vochtgehalte, concentraties K+ en (Ca2+ en Mg2+), percentage sorptie K+ en (Ca2+ en Mg2+) en hoeveel K+ verdwijnt met oogst. gevraagd: bepaal conc K+ in oplossing na oogst. (bereken selectiviteitscoëff voor heterovalentie (want fracties en concs gegeven), berekenen nieuwe twee fracties na oogst, stel nieuwe sel.coëff. gelijk aan eerste en haal hieruit het gevraagde) #theorie: alle 4 de vragen staan hierboven ergens al (ijzer in de bodem - verschil qua S tss muscoviet/illiet/montmorilloniet - adsorptie van NH4 en pH - verklaar basenverzadiging en de bufferende werking ervan) #oefening: (gaat op 10 van de 20 punten!) een oefening waarbij ge eerst moest kijken naar de totale hoeveelheid orthofosfaat in de bodemoplossing (heel mkl, zo'n voorbeeldoef in cursus), en dan moest ge hiervan de concentratie PO43- bepalen (de 3 K's van alle zure dissociaties waren gegeven, zo elke vorm ifv PO4 schrijven) (dit leek een beetje op de oefening waarin je de fracties van gedeprotoneerde/geprotoneerde/gedubbelprotoneerde S-OH's moet berekenen)
Reeks
#Waarom heeft een CO2 verlaging in grondwater een kalk neerslag tot gevolg. #Waarom zorgt een nitraatuitloging voor een verzuring #Welke invloed (1) ionische sterkte en (2) een hoge aanwezigheid van Na in het uitwisselingscomplex op de structuur van de bodem #Wat Is ECEC en hoe wordt die gemeten #in een anaerobe bodem, pH is 6.5, wordt er organische stof afgbroken (gerespireerd) aan een snelheid van 2.4 mg/kg ds/dag10cmol bij pH 6.5, 11cmol bij pH 7. Er is 1mmol MnO2, 1mmol NO3- en 5mmol FE(OH)3 aanwezig. Hoelang duurt het eer de pH= 7?
Reeks 3
#Verklaar waarom oa. het dominerende kation mee bepaalt of er flocculatie is of niet. #oef: #*gegeven: totale conc. oxalaat (1mmol/kg ds), #*totale conc. bindingssites (50mmol/kg).
pka1= 4,2 en pka2=5,6 van oxalaat (oxalaat kan 2 protonen afsplitsen) #*pH=5,6 #*alleen divalente oxalaationen kunnen binden op de bindingssites #*de sorptieconstante Ks=200 l/mol #*gevraagd: de concentratie van alle vormen van oxalaat in de bodemoplossing. #*oplossing: stel de 3 evenwichtsvergelijking op (ka1, ka2 en ks gegeven) en stel 2 massabalansen op (van je totale hoeveelheid oxalaat en totale hoeveelheid bindingssites) en dan wat substitueren enzo en dan kom je er wel. Je hoeft zelfs nergens te vereenvoudigen (je zou wel kunnen zeggen dat oxalaat zonder landing verwaarloosbaar klein is).
Reeks 4
#Wat veroorzaakt het verschil wanneer je pH van bodem meet in water of met 1M KCl? #Rijstteelt gaat gepaard met NH3 en CH4 verlies, leg uit. #Verklaar wat de invloed is van ionische strerkte en Na in het uitwisselingscomplex op de structuur van de bodem. #Wat veroorzaakt Zn gebrek? #Oefening: bodem vervuild met Pb, je wil dit doen neerslaan met PO4. Pb bindt aan organische stof en PO4 aan oxiden. Zal Pb3(PO4)2 neerslaan? Geven zijn concentratie lood, Kd voor lood, concentratie fosfaat dat je toevoegt, Ks voor fosfaat, en de 3 pKa's van fosforzuur, de aantal sites op oxiden, de pH van de bodem en het bodemvochtgehalte.
===Juni 2006===
Reeks 1
#waarom verhogen complexatiereacties de concentratie metaal in de bodemoplossing? #waarom stijgt de pH in de zomer bij algengroei? #leg uit aan de hand van de structuur waarom de CEC verhoogt volgens muscoviet<iliet<montmorilloniet. #waarom lost rotsfosfaat beter op in zuur? #onder welke bodemchemische dingskes verhoogt het risico op P-deficientie? #oefening: zo een gelijk oefening 13 (ik denk de tweede oefening 13, want ik ben er 2 tegengekomen in de cursus) da ge respiratie van C hebt, en vanaf wanneer slaagt FeS dan neer? en dan kreeg ge nog een hoop gegevens van zoveel O2, zoveel MnO2, ... (dus wanneer zit ge aan de lijn van SO4, ma SO4 zelf moest ge nie meerekenen)
Reeks 2
#Waarom stijgt Ca concentratie in bodemoplossing van een kalkrijke bodem naarmate de respiratiesnelheid in bodem toeneemt? #Waarom stijgt pH meestal na verzadiging van de bodem met water? #Waarom is relatieve bijdrage van de variabele lading op totale lading belangrijker voor kaoliniet tov illiet? #Wat zijn potentiaal bepalende ionen (PDI's)? #Welke bodemchemische karakteristieken verhogen het risico op Zn-gebrek bij planten? #oef zoals oef 21
Reeks 3
#waarom verdwijnt kalk uit de bodem bij verwering #wat zijn de bodemkarakteristieken voor ijzer in de bodemoplossing #hoe verloopt de adsorptie van NH4+ met de pH #het soortelijk oppervlak van muscoviet<<illiet< montmorilloniet. verklaar adhv de structuur #basenverzadiging: wat en belang voor pH bufferend vermogen van bodem
Reeks 4
#Verklaar waarom Ca zo'n goede buffer is in bodems #Waarom vindt er vaak denitrificatie plaats in de bodems in de herfst en niet in de lente? #Wat is verantwoordelijk voor het pH-gradiënt in de rhizosfeer? #Ijzer dat opgelost is in grondwater slaat neer als het aan de oppervlakte komt, verklaar. #het competitief model van langmuir en met humuszuren absorptie gecombineerd!! #*bijvragen: bij de eerste vraag: zeker heel goed weten wat er allemaal gebeurt bij CO2 en carbonaat oplossing enzo. pH van kalkrijke bodems weten: 7.5 ongeveer. En weten welke de variabelen zijn die alles controleren. Hij vraagt hier fel op in! #*Ook een bijvraag: waarom daalt de pe als het regent!
===Voorbeelden van vragen uit de ‘theorie’===
#Waarom stijgt de Ca concentratie in bodemoplossing van een kalrijke bodem naarmate de respiratiesnelheid in de bodem toeneemt? #Waarom stijgt de pH meestal na verzadiging van de bodem met water? #Waarom is relatieve bijdrage van de variabele lading op de totale lading belangrijker voor kaoliniet t.o.v. illiet? #Wat zijn potentiaal bepalende ionen (PDI)?