5V_herhalen H7 Zuurbase reactievergelijkingen en pH

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

5V herhalen H7

zuur-base reactievergelijkingen en pH

H7.1 en 7.2

oplossingen van sterke en zwakke zuren (en basen)

een zuur 

=

een deeltje dat H⁺ afstaat

H7.1 Wat is een zuur?

zure oplossing

in water staat 't zuur H+ af aan H2O :

zuur  + H2O -> zuurrestion + H3O⁺

In een zure oplossing zijn altijd H3O⁺ ionen aanwezig

zuurrestion

= het negatieve ion dat overblijft als het zuur H+ heeft afgestaan

LET OP:

bij carbonzuren wordt alléén de H van de zuurgroep afgestaan.

HCl + H2O        H3O⁺ + Cl^-

in oplossing komen alleen losse ionen voor, dus je noteert de oplossing als

H3O+ + Cl-

Sterk zuur

HF(aq)                 H+(aq) + F-(aq)

er is een evenwicht. De meeste deeltjes zijn NIET geioniseerd, dus je noteert de oplossing als 

HF (aq)

Zwak zuur

een base

=

een deeltje dat H⁺ opneemt

H7.1 Wat is een base?

basische oplossing

in water neemt de base (B^-)  H⁺ op van H₂O :

B^- + H₂O -> HB + OH^-

In een basische oplossing zijn altijd OH^- ionen aanwezig

H7.1 Welke basen moet je kennen?

Alle basen zijn negatief geladen (behalve ammoniak). Hoe zou dat komen?

basen in water

base	zo ontstaat een basische oplossing met OH - ionen:
OH -	zout lost op : NaOH --> Na + + OH -
CO 3 2- HCO 3 -	zout lost op en daarna evenwicht tussen base en water : Na 2 CO 3 --> 2 Na + + CO 3 2- (zwakke base) CO 3 2- + H 2 O < = > HCO 3 - + OH - dus: een oplossing van Na 2 CO 3 is basisch, maar omdat de 2e stap een evenwicht is, mag je de oplossing nog steeds noteren als 2Na + +CO 3 2-
NH 3	evenwicht met water : NH 3 + H 2 O <=> NH 4 + + OH -
O 2-	aflopende reactie met water : Na 2 O + H 2 O --> 2 Na + + 2 OH - (er zijn dus twee manieren om natronloog te maken, zie je dat?)

H7.4

zuur base reacties

verplichte voorkennis:

de namen en formules van zuren en basen

verschil in notatie kennen tussen sterk en zwak

In Binas 49 kunnen opzoeken of een zuur/base  sterk/zwak is

Zuurbase reacties

Bij een reactie tussen een zuur en een base 

geeft het zuur H⁺ af aan de base

Je herkent een zuurbase-reactie dus aan 

het verplaatsen van H+ ionen

Voorbeeld:

CH3COOH + OH- --> CH3COO- + HOH (=H2O)

opstellen reactievergelijking zuurbase reactie

1. notatie zuur HZ : sterk = gesplitst in ionen -> H3O+(aq) + Z-(aq)

                                        zwak = ongesplitst -> HZ(aq)

2. notatie base B-: oplossing = losse ionen -> X+(aq) + B-(aq)

                                       vast zout  = ionen aan elkaar  ->  XB(s)

3. noteer alléén deeltjes die H+ opnemen/afstaan in RV (rest = tribune-ion)

4. maak kloppend

Even oefenen:

1. notatie zuur HZ : 

sterk = gesplitst in ionen -> H3O+(aq) + Z-(aq)

zwak = ongesplitst -> HZ(aq)

2. notatie base B-: oplossing = losse ionen -> X+(aq) + B-(aq)

vast zout = ionen aan elkaar -> XB(s)

3. noteer alléén deeltjes die H+ opnemen/afstaan in RV (rest = tribune-ion)

4. maak kloppend

1. salpeterzuuroplossing met oplossing van natriumhypochloriet (NaClO)

H₃O⁺ + ClO^- -> H₂O + HClO

Even oefenen:

1. notatie zuur HZ : 

sterk = gesplitst in ionen -> H3O+(aq) + Z-(aq)

zwak = ongesplitst -> HZ(aq)

2. notatie base B-: oplossing = losse ionen -> X+(aq) + B-(aq)

vast zout = ionen aan elkaar -> XB(s)

3. noteer alléén deeltjes die H+ opnemen/afstaan in RV (rest = tribune-ion)

4. maak kloppend

2. mierenzuur en een natrium-waterstofcarbonaatoplossing

HCOOH + HCO₃^- -> HCOO^- + H₂O + CO₂ 

(want koolzuur is instabiel zuur)

pH berekenen

- formules (binas 38A)

- pH van oplossingen van sterke zuren / basen

- pH van oplossingen van zwakke zuren / basen

       Zo reken je aan een             Zo reken je aan een

       zure oplossing                      basische oplossing

Binas tabel 38A

• H2O + H2O <=> H3O+ + OH- 
• Kw = [H3O+][OH-] = 10 -14 (T= 298 K, zie Binas 50A)
• dus [H3O+]=[OH-]=10-7 M
• dus pH = 7 en pOH = 7
• hiermee kun je pH en pOH in elkaar omrekenen, want dan geldt: pH + pOH = 14 (bij T=298K) 

Het waterevenwicht

Significantie

• Bij logaritmische berekeningen (pH rekenen) gaat significantie net iets anders.
  
• Bij het getal van de pH is alléén het aantal decimalen significant
  

Voorbeeld 1

Bereken pH bij [H3O+] = 5,2*10-4 M 

Antwoord:

[H3O+] = 5,2*10-4 mol/L

pH = -log[H3O+] 

        = -log (5,2*10-4) = 3,28

significantie:

[H3O+] in 2 sig. cijfers, dus pH met 2 decimalen

Voorbeeld 1

Bereken pH bij [H3O+] = 5,2*10-4 M 

Antwoord:

[H3O+] = 5,2*10-4 mol/L

pH = -log[H3O+] 

        = -log (5,2*10-4) = 3,28

significantie:

[H3O+] in 2 sig. cijfers, dus pH met 2 decimalen

Voorbeeld 2

Bereken [OH-] bij pH = 9,74

Antwoord:

stap 1: pH + pOH = 14,00 

              pOH = 14,00 - 9,74 = 4,26

 stap 2: [OH-]=10-pOH 

                [OH-] = 10-4,26 = 5,5.10-5 M

significantie:

pH in 2 decimalen dus [OH-] in 2 significante cijfers

De pH van maagzuur is 1,90. 

Bereken [H3O+]. 

Bereken de pH bij [OH-] = 0,052 mol/L

Even oefenen... 

Geef je antwoord in de juiste significantie

uitwerking oefening 1

De pH van maagzuur is 1,90. Bereken [H3O+].

Antwoord:

• [H3O+] = 10-pH = 10-1,90 = 1,3*10-2 M
  
• controleer: pH heeft 2 decimalen, dus [H3O⁺] geven in 2 sig. cijfers en heb je de eenheid genoteerd?
  

uitwerking oefening 2

Bereken de pH bij [OH^-] = 0,052 mol/L

• stap 1: pOH berekenen: pOH= -log [OH^-] -> pOH = -log(0,052)= 1,28
• stap 2: pH berekenen: pH + pOH = 14,00 -> pH = 14,00 - 1,28 = 12,72
• stap 3: controleer: significantie (2 sign. cijfers = 2 decimalen in pH) én pH (OH-, dus basische oplossing, dus pH > 7)

Oefen nu zelf verder met

opstellen zuurbase reactievergelijkingen:

 opgave 28 tm 32a van H7.4

pH berekenen van oplossingen van sterke zuren/basen met juiste significatie:

opgave 6 van H7.1

gemengde opgave op SE-niveau:

opgave 34 H7.4