Periode 3: H8: Zuren en H9: Basen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

H8 Zuren en H9 Basen

H8P1: pH van een oplossing, H8P4: pH- berekeningen &
 H9P3: pH van basen in water; 

Leerdoelen: 

H8P1: Wat de pH van een oplossing is

H8P1: Hoe je de pH van een oplossing kunt bepalen

H8P4: Verband tussen pH en concentratie H+ herkenen en pH-berekeningen uitvoeren 

H9P3: Verband tussen pH en pOH en pH berekeningen aan basische oplossingen 

pH - zuurgraad 

Zure oplossing -- pH onder 7 (1-6)

Neutral -- pH 7 

Basisch oplossing -- pH boven 7 (8-14)

pH van oplossing bepalen -- Indicator of pH papier

Overzicht van indicatoren Binas tbl 52

pH-Berekeningen 

pH-formules

1. pH berekenen uit de concentratie 

pH=−log[H+]

 ​

2. Concentratie uit pH berekenen

[H+]= 10^−pH​

3. pOH en verband met pH

pH + pOH =14

gevolg van het waterevenwicht Kw

Kw ​= [H3​O+][OH−]= 1,0⋅10−14

**pH heeft evenveel decimalen als [H₃O⁺] significante cijfers**

Zure oplossingen 

Kenmerken: 

• Zure smaak 
• pH onder 7 
• Geleiden elektriciteit 
• Sterke zuren: Aflopende reactie -- Splitsen in H+ en zuurrest ion ( in water) bij carbonzuur H van zuurgroep
• Zwakke zuren: Evenwicht reactie -- Kz

Eenwaardige zuren -- 1 H+ 

Twee waardige zuren -- 2 H+ 

Driewaardige zuren -- 3 H+

Zuurconstante Kz/Ka

• Grotere Kₐ → sterker zuur
• Kₐ is temperatuurafhankelijk
  
• Water wordt niet in Kₐ opgenomen

Stappen:

1. Schrijf evenwichtsreactie
   
2. Maak een BOE- tabel
   
3. Stel Kₐ-uitdrukking op (Kₐ = [H₃O⁺][A⁻] / [HA]) 
4. Los vergelijking op
5. Bereken pH

Sterke zuren -- reageren volledig

Voorbeeld:

HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻

⇒ [H₃O⁺] = beginconcentratie zuur

pH direct uit molariteit te berekenen

Rekenvoorbeeld #2: pH berekenen 

Gegeven: 1,2·10⁻² M HNO₃

pH = ? 

Zwakke zuren -- Reageren niet volledig

Er ontstaat een evenwicht

Voorbeeld:

HF + H₂O ⇌ H₃O⁺ + F⁻

[H₃O⁺] ≠ beginconcentratie zuur

Rekenvoorbeeld #3 pH berekenen 

 Gegeven: HF, c = 2,5 M

Stel x = [H₃O⁺]

Kₐ = x² / (2,5 − x)

Oplossen → [H₃O⁺] = 0,039 M

pH = 1,41

Reken voorbeeld #4 en 5 Van pH naar molariteit

Sterke basen -- splitsen volledig in water

[OH⁻] = molariteit van de base

Voorbeeld:

NaC₂H₅O + H₂O → Na⁺ + C₂H₅OH + OH⁻

Stappen:

1. bereken mol base
2. bepaal [OH⁻]
3. bereken pOH → pH

Rekenvoorbeeld 

Gegeven: 2,3 g NaC₂H₅O in 1,0 L

Berekening:

n = 2,3 / 68,05 = 0,034 mol

[OH⁻] = 0,034 M

pOH = −log(0,034) = 1,47

pH = 14,00 − 1,47 = 12,53

Zwakke basen -- reageren niet volledig

er ontstaat een evenwicht

Voorbeeld:

F− + H2​O ⇌ HF + OH−

Evenwichtsvoorwaarde:

Kb​= [HF][OH−]​/  [F−]

Stappen:

1. stel de evenwichtsreactie op
2. maak een begin–omzet–eind-tabel
3. gebruik Kb (uit BINAS 49)
4. bereken [OH⁻] → pOH → pH

Rekenvoorbeeld #3

Huiswerk week 2 les 1

Lezen: 

H8P1: pH van een oplossing, H8P4: pH- berekeningen &  H9P3: pH van basen in water; 

Maken: 

H8P1: 2, 4 t/m 7 

H8P2: 9, 10, 12 t/m 16 

H8P4: 27 t/m 29, 32 t/m 37

H9P1: 2, 4 t/m 7 

H9P3: 17 t/m 20, 22 t/m 28 

H8P2: Zuren in water , H8P3: Formules van zuren, H9P1: Basen in water & H9P2: Formules van Basen

Leerdoelen: 

H8P2: Hoe lossen zuren op 

H8P2: Verschil tussen sterke en zwakke zuren

H8P3: Groepen van zuren en enkele formules van zuren

H9P1: Eigenschappen van basen en zuren 

H9P1: Verschil tussen sterke en zwakke zuren 

H9P2: Namen en formules van verschillende basen en namen en notaties van basische oplossingen 

H9P2: Reactievergelijkingen opstellen voor het oplossen van basen

Zuren 

Stoffen die een H+ afstaan 

Eenwaardige zuren -- 1 H+

Twee waardige zuren -- 2 H+

Driewaardige zuren -- 3 H+

Kenmerken: 

• Zure smaak 
• pH onder 7 
• Geleiden elektriciteit 
• Sterke zuren: Aflopende reactie (→) Splitsen in H+ en zuurrest ion ( in water) bij carbonzuur H van zuurgroep
  HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻
• Zwakke zuren: Evenwicht reactie (⇌) Kz

CH₃COOH + H₂O ⇌ H₃O⁺ + CH₃COO⁻

Organisch of Anorganische Zuren 

Meer H₃O⁺ → betere stroomgeleiding

Sterk zuur → lineair verband

Zwak zuur → geen lineair verband (evenwicht!)

Organische zuren

Bevatten een koolstofskelet en –COOH (zuurgroep)

Kunnen H⁺ afstaan

Voorbeeld: 

ethaanzuur (CH₃COOH) - Zuurrest: ethaanoaat (CH₃COO⁻)

Anorganische zuren

Voorbeelden:

HCl (zoutzuur)

HNO₃ (salpeterzuur)

H₂SO₄ (zwavelzuur)

Ionen als zuren 

NH₄⁺ + H₂O ⇌ H₃O⁺ + NH₃

Gehydrateerde metaalionen:

Fe(H₂O)₆³⁺ + H₂O ⇌ H₃O⁺ + Fe(H₂O)₅OH²⁺

Binas tbl 49 

Bovenste 7 zijn sterke zuren → aflopend

De rest → evenwicht

Alles onder H₂O → Geen reactie als zuur

Basen 

Een base neemt H⁺ op

Eenwaardige basen → nemen 1 H⁺ op 

Meerwaardige basen → nemen meerdere H⁺ op (ZB niet)

Kenmerken: 

• Zeepachtig 
• Nemen H⁺ op of vormt OH⁻-ionen
• Basische oplossingen: pH groter dan  7
• Sterke base → aflopend → Volledig gesplitst en veel OH⁻

Voorbeeld: NaOH

• Zwakke base → evenwicht (Links)→ Minder OH⁻

Voorbeeld: NH₃

Zuur ↔ geconjugeerde base

Base ↔ geconjugeerd zuur

Formules van basen 

Ionen als base

OH⁻ → sterke base

O²⁻ → reageert direct met water

CO₃²⁻, PO₄³⁻ → zwakke basen

Zouten en basen

Goed oplosbaar zout + sterke base

Na₂O + H₂O → 2 Na⁺ + 2 OH⁻

Goed oplosbaar zout + zwakke base

→ twee vergelijkingen nodig

eerst een oplosvergelijking van een evenwichtsreactie 

Slecht oplosbaar zout + sterke of zwakke base → geen reactie

Formules van basen 

Moleculaire basen

Ammoniak (NH₃)

Amines (–NH₂-groep)

Kunnen 1 of meerdere H⁺ opnemen

Huiswerk week 2 les 2

Lezen: 

H8P2: Zuren in water , H8P3: Formules van zuren, H9P1: Basen in water & H9P2: Formules van Basen

Maken: 

H8P2: 9, 10, 12 t/m 16 

H8P3:  20, 22 t/m 26 

H9P1: 2, 4 t/m 7 

H9P2: 8, 11 t/m 17

H9P4: Zuur-base reacties  & H9P5: Zuur-basetitraties 

Leerdoelen: 

H9P4: Hoe zuren en basen reageren 

H9P4: Reactievergelijking van een zuur-base reactie opstellen 

H9P5: Molariteit van een oplossing bepalen met zuur-basetitratie 

H9P5: Juiste indicator kiezen bij een zuurbase titratie 

H9P5: hoe nauwkeurig sommige glaswerkzijn 

H9P5: Verschil tussen toevalig en systematische fout

Huiswerk week 2 les 2

Lezen: 

H9P4: Zuur-base reacties & H9P5: Zuur-basetitraties 

Maken: 

H9P4: 30, 31, 33, 34, 36 t/m 42 

H9P5: 43 t/m 48 

Gemengde opgaven: 1 t/m 7