Hst 14. - Zuren en basen Deel 1

• Chemie Operator C
• MBO
• Studiejaar 3

Anorganische Chemie 2

Waar hebben we het in de vorige les over gehad?

• Wat zijn zure en basische oplossingen?
  
  
• Hoe herken je zure en basische oplossingen?
  
  
• Eigenschappen van zure en basische oplossingen?
  
  
• Wat gebeurt er als je een zuur/base oplost in water?
  
  
• Veelvoorkomende zuren/basen.

 

Eigenschappen zure en basische oplossingen

Zure oplossing

Basische oplossing

Kleurt lakmoes blauw

pH tussen 0 en 7

Werkt ontvettend

Smaakt zuur

pH tussen 7 en 14

Kleurt lakmoes rood

Smaakt zeepachtig

Tast onedele metalen aan

H3O+

OH-

Vragen?

Hst. 14 Zuren en Basen

• Waarom zuren en base?
  
  
• Wat zijn sterke en zwakke zuren?
  
  
• Wat zijn sterke en zwakke basen?
  
  
• Zuur/base-koppels
  
  
• Veilig werken met zuren en basen.
  

 

Leerdoelen

Aan het eind van dit hoofdstuk kan de student:

• Uitleggen wat sterke zuren en wat zwakke zuren zijn;
  
  
• Uitleggen wat sterke basen en wat zwakke basen zijn;
  
  
• Uitleggen wat zuur/base-koppels zijn;
  
  
• Vertellen hoe je veilig kunt werken met geconcentreerde zuren/basen.
  

Wat weten we al?

Fasen

• (l)    - liquid   - vloeibaar
• (g)   - gas      - gasvormig
• (s)    - solid    - vaste stof
• (aq) - aqua   - opgelost in water

Proton

een postief geladen waterstof-atoom (H+)

Dynamisch Evenwicht

Een evenwicht waarbij twee processen met dezelfde snelheid in tegengestelde richting lopen.

Evenwichtsreacties

Een evenwichtsreactie is een reactie die in beide richtingen onder dezelfde omstandigheden verloopt.

Exotherme reactie

Een reactie waarbij energie (warmte) vrij komt.

Waar denk jij aan bij het onderwerp
Zure en basen?

Heb jij op je werk/stage te maken met
zuren en/of basen?

Zuren

Basen

Zuren en Basen

Geen van beide

Waarom zuren en basen?

Zuren en basen worden in grote hoeveelheden gebruikt in
de procesindustrie, bijvoorbeeld als:

• Grondstof voor processen.
• Hulpstof om reacties te laten verlopen.
  

Zwavelzuur

In 2001 werd wereldwijd bijna 165 miljoen ton (165.000.000.000 kg) geproduceerd.

Natriumhydroxide

In 2004 werd wereldwijd bijna 60 miljoen ton (60.000.000.000 kg) geproduceerd.

Sterke zuren

• Als een sterk zuur wordt opgelost in water, staan alle moleculen van het zuur in de oplossing al hun protonen af (H+-ionen).

• Zwavelzuur lost op en splitst in H3O+ (aq) en het zuurrest-ion SO42- (aq)

• Zwavelzuur splitst volledig. Protolyse van zwavelzuur is een aflopende reactie.

• Sterke zuren zijn HI, HCl, HBr, en HNO3

Een zuurrest-ion is het samengestelde ion dat overblijft wanneer een zuur één of meerdere proton(en) heeft afgestaan.

Zwakke zuren

• Als een zwak zuur wordt opgelost in water, staan NIET alle moleculen in de oplossing al hun protonen af.

• Azijnzuur lost op en splitst in H3O+ (aq) en het zuurrest-ion CH3COO- (aq)

• Azijnzuur splits gedeeltelijk. Protolyse van azijnzuur is een dynamische evenwicht  

• Andere zwakke zuren zijn H3PO4, H2S, HF en Mierenzuur (CH2COOH)

Is hier sprake van een sterk of zwak zuur?

HNO​3​​(aq)+H​2​​O(l)→H​3​​O​+​​+NO​3​−​​

Sterk Zuur

Zwak zuur

Protolyse Fosforzuur (H3PO4)

• De ligging van het evenwicht wordt beïnvloed door de concentratie [H3O+]

Wat is het zuurrest-ion van de volgende reactie:

1. 
2. 
3. 
4. 

Hiernaast staat de protolyse van zwavelwaterstof. Geef de producten van de het afsplitsen van het tweede proton.

Sterke basen

• Als een sterke base wordt oplost in water, staan splitst het volledig in ionen. 

• Kaliumhydroxide lost op en splitst in K+ (aq) en het hydroxyl-ion OH- (aq)

• Kalkiumhydroxide splitst volledig, oplossen van KOH is een aflopende reactie.

• Andere sterke basen zijn NaOH, Ca(OH)2, LiOH, en Mg(OH)2

De OH--ionen zorgen voor het basische karakter van de oplossing.

Zwakke basen

• Als een zwakke base wordt oplost in water, dan neemt een gedeelte van de moleculen een H+-ion op van water.

• Ammonia lost op en neemt een H+-ion op van water (H2O)

• Een gedeelte van NH3 zal H+ opnemen, oplossen van ammonia is een dynamische evenwicht  
• Zwakke basen: Na2CO3 (soda), CH3OH (methanol), NaCH3COO (natriumacetaat)

In welke ionen splits het dit molecuul wanneer we het oplossen in water

Is er hier sprake van een sterke of zwakke base?

NH​3​​(aq)+H​2​​O(l)⇆NH​4​+​​(aq)+OH​−​​(aq)

Sterke Base

Zwakke Base

Samenvattend

• Een sterk zuur splitst volledig in H3O+ en zuurrest-ionen. Het is een aflopende reactie.
  
  
• Een zwak zuur splitst gedeeltelijk in H3O+ en zuurrest-ionen. Er ontstaat een dynamisch evenwicht.
  
  

• Een sterke base splitst volledig in ionen. Het is een aflopende reactie.
  
  
• Bij een zwakke base neemt een deel van de moleculen een H+-ionen op. Er ontstaat een dynamisch evenwicht.

Wat heb je geleerd?

Zelfstudie

• Zelftoets Hst. 14 (blz 361)
  
  
• Slotopdracht (blz 358)