H8.3 Zuur-basereacties

• newEditor
• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

H8.3 Zuur-basereacties

Leerdoelen

Na afloop van deze les:

• weet je wat er op microniveau gebeurt bij een zuur-basereactie,

• kun je een zuur-basereactie herkennen en de vergelijking ervan opstellen; (opdracht 31 t/m 38)

• kun je rekenen aan zuur-basereacties bij titraties; (opdracht 39 t/m 44)

De gebruiker gaf meerdere doelen. Voor deze les is één overkoepelend doel gekozen dat het best de andere onderdelen verbindt: om met vermogen te rekenen moeten leerlingen ook weten waarin elektrische energie wordt omgezet en waarvan energieverbruik afhangt.

Wat is een zuur-basereactie?

• Een zuur-basereactie is een overdracht van H⁺

• Het zuur staat H⁺ af: donor

• De base neemt H⁺ op: acceptor

• Dit kan in oplossing én tussen gassen plaatsvinden

Benadruk dat deze definitie op deeltjesniveau wordt bekeken. Koppel dit aan de formulering uit het hoofdstuk: niet 'zuur en base mengen', maar 'een H+-ion wordt overgedragen'.

Neutralisatie in oplossing

De eenvoudigste zuur-basereactie in oplossing is:

H₃O⁺ (aq) + OH⁻ (aq) → 2 H₂O (l)

Hier staat H₃O⁺ een H⁺ af aan OH⁻. Daardoor ontstaan twee watermoleculen.

Koppel eventueel aan het voorbeeld van papier en inkt: H3O+-ionen versnellen afbraak van papier en kunnen met een base worden geneutraliseerd.

Microniveau: HCl en NH3

Waterstofchloride reageert met ammoniak

Er ontstaat salmiak als vaste stof

Op microniveau: HCl geeft H⁺ af aan NH₃
HCl reageert als zuur, omdat het een H⁺ afstaat. Er blijft Cl⁻ over.

NH₃ reageert als base, omdat het een H⁺ opneemt. Er ontstaat NH₄⁺.

Samen vormen NH₄⁺ en Cl⁻ het zout salmiak.

Hoe herken je een zuur-basereactie?

• Vergelijk de deeltjes vóór en ná de pijl

• Zoek paren die één of meer H⁺ verschillen

• Het deeltje dat H⁺ verliest, is het zuur

• Het deeltje dat H⁺ wint, is de base

Laat leerlingen niet alleen naar stofnamen kijken, maar echt naar deeltjesformules. Dat voorkomt verwarring bij ionreacties.

Een reactievergelijking opstellen

• Schrijf eerst alle aanwezige deeltjes in oplossing op

• Bepaal welk deeltje het sterkste zuur is

• Bepaal welk deeltje de sterkste base is

• Vorm daarna de producten na H⁺-overdracht

Houd het stappenplan dicht bij het boek: deeltjes in oplossing, zuur herkennen, base herkennen, vergelijking opschrijven.

Voorbeeld: salpeterzuur en natriumacetaat

In oplossing ontstaan de deeltjes:

• salpeterzuur: H₃O⁺ en NO₃⁻

• natriumacetaat: Na⁺ en CH₃COO⁻

• En er is water aanwezig H₂O !!!

De sterkste reagerende deeltjes zijn H₃O⁺ en CH₃COO⁻.

• H₃O⁺ reageert als zuur en wordt H₂O

• CH₃COO⁻ reageert als base en wordt CH₃COOH

Dus: H₃O⁺ (aq) + CH₃COO⁻ (aq) → H₂O (l) + CH₃COOH (aq)

Leg uit dat Na+ en NO3− spectatorionen zijn in deze reactie en daarom niet in de netto-ionreactie terugkomen.

Leerdoelen

Na afloop van deze les:

• weet je wat er op microniveau gebeurt bij een zuur-basereactie,

• kun je een zuur-basereactie herkennen en de vergelijking ervan opstellen; (opdracht 31 t/m 38)

• kun je rekenen aan zuur-basereacties bij titraties; (opdracht 39 t/m 44)

De gebruiker gaf meerdere doelen. Voor deze les is één overkoepelend doel gekozen dat het best de andere onderdelen verbindt: om met vermogen te rekenen moeten leerlingen ook weten waarin elektrische energie wordt omgezet en waarvan energieverbruik afhangt.

Wat is een zuur-basetitratie?

• Een nauwkeurige analysemethode

• Je laat zuur en base precies met elkaar reageren

• Zo bepaal je een onbekende molariteit

Voorbeeld van een titratie

Om de molariteit van natronloog te bepalen, voeg je zoutzuur met bekende molariteit toe aan een afgemeten volume natronloog.

Hoe groter de molariteit van de natronloog, hoe meer zoutzuur nodig is.

• Aan het eind is alle natronloog geneutraliseerd

• Bij deze titratie is de oplossing pH-neutraal

• Een indicator maakt het eindpunt zichtbaar

• Broomthymolblauw is geschikt rond pH 7

Noem het voorbeeld uit de tekst: 10,00 mL natronloog wordt afgemeten en daarna getitreerd met zoutzuur.

Nauwkeurig meten

• Gebruik speciaal glaswerk

• Een pipet meet een vast volume nauwkeurig af

• Een buret voegt heel precies vloeistof toe

Rekenen bij titraties

Bij een zuur-basetitratie gebruik je de reactieverhouding uit de vergelijking om van volume en molariteit naar mol te rekenen.

Zo bepaal je het aantal mol zuur of base in de oplossing.

Houd dit algemeen, omdat de invoer alleen het rekenen bij titraties noemt en geen specifieke rekenvoorbeelden of formules uitwerkt.

Leerdoelen

Na afloop van deze les:

• weet je wat er op microniveau gebeurt bij een zuur-basereactie,

• kun je een zuur-basereactie herkennen en de vergelijking ervan opstellen; (opdracht 31 t/m 38)

• kun je rekenen aan zuur-basereacties bij titraties; (opdracht 39 t/m 44)

De gebruiker gaf meerdere doelen. Voor deze les is één overkoepelend doel gekozen dat het best de andere onderdelen verbindt: om met vermogen te rekenen moeten leerlingen ook weten waarin elektrische energie wordt omgezet en waarvan energieverbruik afhangt.

Begrippen

zuur - deeltje dat één of meer H+-ionen afstaat

base - deeltje dat één of meer H+-ionen opneemt

donor - deeltje dat H+ afgeeft

acceptor - deeltje dat H+ opneemt

neutralisatie - reactie waarbij H3O+ en OH− water vormen

indicator - stof die door kleurverandering het eindpunt zichtbaar maakt

titratie - analysemethode waarbij een oplossing nauwkeurig wordt toegevoegd aan een andere oplossing

Begrippen

eindpunt - moment waarop de indicator laat zien dat de titratie klaar is

molariteit - aantal mol opgeloste stof per liter oplossing

salmiak - zout opgebouwd uit NH4+-ionen en Cl−-ionen

H3O+ - oxoniumion dat in zuur-basereacties H+ kan afstaan

OH− - hydroxide-ion dat in zuur-basereacties H+ kan opnemen