H13: zwakke zuren en basen (§13.1 - §13.3)

• New lesson editor
• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Hoofdstuk 13: zwakke zuren en basen

Vandaag: §13.1, 13.2 en 13.3 zelfstandig

Paragrafen voor vandaag met LessonUp

• korte herhaling § 13.1 & 13.2 

• bestuderen van § 13.3

Maak de opgaves die horen bij de leerdoelen en lever deze in via Magister/TEAMS

Kom je er niet helemaal uit?  

• Bestudeer dan nog eens zelfstandig deze 3 paragrafen in het boek

• Schrijf op welke onderdelen je moeilijk vind

• Deel deze met mij via TEAMS

Wat ga je vandaag doen?

Paragraaf 13.1

• Je leert de evenwichtsconstante van zwakke zuren berekenen.

• Je leert de pH van een oplossing van een zwak zuur berekenen met behulp van de zuurconstante.

• Je leert over het ionisatiepercentage van een zwak zuur.

• Je leert de evenwichtsconstante van zwakke zuren berekenen.

Paragraaf 13.2

• Je leert de evenwichtsconstante van zwakke basen berekenen.

• Je leert de pH van een oplossing van een zwakke base berekenen met behulp van de baseconstante.

• Je leert over de waterconstante.

Paragraaf 13.3

• Je leert met het zuur-basekoppel voorspellen of een zuur-basereactie aflopend is.

• Je leert zuur-basereacties verklaren met electronenparen.

• Je leert Lewisstructuren tekenen.

Leerdoelen van deze les

Zuurconstante: de waarde van de evenwichtsconstante van een oplossing van een zwak zuur

Ionisatiepercentage: het percentage ionen dat een zwak zuur heeft afgestaan

Belangrijke concepten

Splitsen volledig op in ionen (alle moleculen) of nemen volledig H⁺ op.

Binas tabel 49: 

• alles boven H₃O⁺: sterk zuur

• alles onder OH^-: sterke base

Notatie altijd in ionen! Dus: HCl (aq)  H₃O⁺(aq) + Cl^- (aq)

Sterke zuren en basen

Splitsen gedeeltelijk in ionen. Er is sprake van een evenwichtsreactie

Binas tabel 49: 

• alles onder H₃O⁺: zwak zuur

• alles boven OH^-: zwakke base

Oplosreactie vb: HIO₃ (aq) + H₂O ⇆ H₃O⁺ (aq) + IO₃^- (aq)

Notatie niet in ionen! Hele molecuul --> die is vaak voornamelijk aanwezig. 

Zwakke zuren en basen

• Als een zuur heeft gereageerd, ontstaat zijn geconjugeerde base
  

• Als een base heeft gereageerd, ontstaat zijn geconjugeerde zuur
  

• Paren staan naast elkaar in BINAS 49

Alkaanzuren

• een geconjugeerde base van een alkaanzuur                                        heeft als uitgang -oaat
  

• bijvoorbeeld methaanzuur ➞ methanoaat 

Geconjugeerde zuur-basen paren

Wat verwacht je van de relatie tussen de pH en sterk zuur vs zwak zuur bij dezelfde concentratie?

HIO₃ (aq) + H₂O (l) ⇆ H₃O⁺ (aq) + IO₃^- (aq)

Kz = 

Hoe groter Kz, hoe sterker het (zwakke) zuur

 

BINAS 49: aan de linkerkant van de tabel 

De Kz: de zuurconstante

IO₃^- (aq) + H₂O (l) ⇆ OH^- (aq) + HIO₃ (aq)

Kb = 

Hoe groter Kb, hoe sterker de (zwakke) base

BINAS 49: aan de rechterkant van de tabel 

De Kb: de base constante

Welke reactie hoort bij deze evenwichtsvoorwaarde?

A

H3O+ + Asp- ➞ HAsp + H2O

B

H3O+ + Asp- ⇆ HAsp

C

HAsp + H2O ➞ H3O+ + Asp-

D

HAsp + H2O ⇆ H3O+ + Asp-

HZ + H₂O ⇆ H₃O⁺ + Z^-                       Kz = 

Z^- + H₂O ⇆ OH^- + HZ                          Kb = 

Kz * Kb =                     *                     =                          = Kw

dus Kz * Kb = 1,0*10^-14 bij 298 K

Verband Kz en Kb

$$\frac{Z^{-}\cdot H_3{O}^{+}}{HZ}$$

$$\frac{HZ\cdot O{H}^{-}}{Z^{-}}$$

$$\frac{Z^{-}\cdot H_3{O}^{+}}{HZ}$$

$$\frac{HZ\cdot O{H}^{-}}{Z^{-}}$$

$$H_3{O}^{+}\cdot O{H}^{{-}_{}}$$

Rangschik de volgende zuren en basen van sterk zuur naar sterke base, (bijv; 2, 4, 3, 1): 1 zwavelzuur 2 NaOH-opl 3 NH3 4 CH3COOH

Gehydrateerde metaalionen

• Sommige metaalionen worden in water gehydrateerd. 

• Dit complex is dan een zwak zuur. 

• vb: Fe³⁺, Cr³⁺, Al³⁺, Fe²⁺, Pb²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺

• 6 watermoleculen hydrateren 1 metaalion

• Aantrekking op lading en delta- van O

We hebben 2 oplossingen:

een oplossing van FeCl₂ in water

een oplossing van FeCl₃ in water 

Welke van de twee oplossingen zal de laagste pH hebben?
Waarom?

Effect van lading op de pH

We hebben een oplossing met Fe(II) en Fe(III). Welke van de twee oplossingen zal de laagste pH hebben? Waarom?

• In water vormen metaalionen een complex met water (hydratatie)

• Fe(III) ionen hebben een hogere oxidatietoestand dan ijzer(II) ionen

• Fe (III) ionen zijn dus elektrofieler dan de ijzer(II) ionen. 

• Omdat Fe(III) ion electrofieler is, is er meer elektronenzuiging naar het metaalcentrum toe dan voor Fe(II) ion. 

• Één van de water moleculen zal hierdoor sneller een H⁺ loslaten (gedeprotoneerd) 

• Met de vorming van H₃O⁺ in oplossing. De oplossing met FeCl₃ zal dus zuurder zijn.

Effect van lading op de pH

Amfolyten

• Deeltjes kunnen als zuur en als base reageren

• Ontstaan vaak uit meerwaardige zuren/basen

• vb: HCO₃^- 

• Is Kb groter dan Kz --> pH wordt basisch

• Kz groter dan Kb --> pH wordt zuur

• Kz = 4,7*10^-11

• Kb = 2,2*10^-8

Hoe goed heb jij de stof begrepen?

Schrijf 3 dingen op die je deze les hebt geleerd

Over welke 2 moeilijke onderwerpen wil je graag extra uitleg?

Opdrachten § 13.1 - 13.3

Inleveren in Magister of TEAMS op dinsdag 20-4