4 tl hst 10 zuren en basen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo g
• Leerjaar 4

zuren en basen= hst 10

4 Tl

les 1: 10.1 +10.2

- herhaling eigenschappen zure oplossingen, indicatoren, oplosvergelijking + uitleg etsen

hw:  leren 10.1 en 10.2 maken van 10.1 opg 12 t/m 14 en van 10.2 maken 1 t/m 14

Zure, neutrale en basische oplossingen (herhaling)

Zuur: moleculaire stof die waterstofatomen (H) bevat en zuur smaakt

Zure oplossing: als een zuur oplost in water ontstaan er H⁺ _(aq) ionen

De zuurgraad= pH waarde loopt van 0 > 7

Base: zeepachtige stof die ontvettend werkt, basen kunnen H+ ionen opnemen, veel basen zijn zouten.

Basische oplossing: als een base oplost in water kunnen de negatieve ionen in de oplossing reageren met H+ ionen in een zuur. 

De zuurgraad= pH waarde loopt van 7 < 14

Een oplossing die geen H+ ionen bevat of kan opnemen is neutraal pH =7 

screencast-o-matic.com

• zure oplossing:           pH=  je meet aantal H⁺ ionen in oplossing
  
• basische oplossing:  pH = je meet aantal H⁺ ionen dat wordt opgenomen 

pH meten = "zuurgraad" weten (kan alleen in oplossingen )

pH 0 < 7 = zuur

pH 7>14 =basisch/zeepachtig

pH 7 = neutraal

pH 5,5 = huidneutraal : je huid is een beetje vet, vetten zijn zuur. Cosmetische producten (shampoo, crème enz ) zijn schadelijk als ze een pH hebben die veel hoger of veel lager is dan pH 5,5

indicatoren: tonen aan of bepaalde stof aanwezig is 

• universeel indicatorpapier (=pH papier, controlestrook nodig)
• rodekoolsap (rood =zuur, paars= neutraal, groen/geel= base)
  
  
  
• rood lakmoes (=  blauw bij base, rood bij zuur of neutraal,)
• blauw lakmoes(= blauw bij base of neutraal, rood bij zuur)
• fenolftaleine (kleurloos bij zuur--> roze bij base)

(Zuur-base indicatoren Binas tabel 36)

notatie oplossen zuren:  H atomen laten los van zuurmolecuul
--> H+ ionen + negatief geladen zuurrest-ion 

• De totale lading voor- en na oplossen is altijd nul
• b.v zoutzuur=oplossing van waterstofchloride HCl_(g):
    HCl_(g)-->H⁺(aq) + Cl^-(aq)           
  
• salpeterzuur is een oplossing van waterstofnitraat HNO3(l):
  HNO_3(l)-->H⁺ (aq) + NO₃^-(aq)     
• zwavelzuur = H2SO4(l) _-> 2 H⁺ (aq) + SO₄^2-(aq)

notatie oplossen moleculaire stof glucose: 

C₆H₁₂O₆ (s) --> C₆H₁₂O₆ (aq) (geleidt geen stroom: want geen geladen deeltjes)

Zure oplossing bevat  altijd vrij bewegende  H⁺ ion + negatief geladen zuurrestion: geladen deeltjes daarom geleiden zure oplossingen wél stroom 

Notatie waterstofchloride oplossen

HCl (g) --> H⁺ (aq) + Cl^- (aq)         (deze oplossing noem je zoutzuur)  

 Tabel 1 blz 20 en 2 blz 22 goed leren!

Zuur = moleculaire stof maar:  zure oplossing geleidt wél stroom!

LEREN: eigenschappen zure oplossingen
(en voorbeelden zie plaatje)

• bevat H+ ionen 
• pH <7 (hoe lager hoe zuurder)
• geleiden stroom, 
• smaken zuur  (proeven mag niet)
  
• reageren met basische stoffen (= neutraliseren)
• bij elektolyse onstaat H₂ gas aan negatieve elektrode
• sterke zure oplossingen: tasten onedele metalen aan, ontkalken en maken bacteriegroei onmogelijk

Etsen: onedelmetaal + zuur                                                  Leren!

Bij deze reactie ontstaat altijd explosief waterstofgas

• onedele metalen geven makkelijk hun buitenste elektronen af 
• H⁺ionen nemen graag elektronen op
• onedelmetaal + zuur --> metaalion + H₂(g)
• b.v. etsen van koper bij printplaat
  Cu_(s) +2H⁺_{(aq)--> Cu}²⁺_(aq)+ H₂(g)
• ook aantasten van lood is een vorm van etsen
• Pb(s) +2H+(aq)--> Pb2+(aq)+ H2(g)

Naam zuur                Notatie oplossing                  Naam oplossing + toepassing 

Waterstofchloride     HCl(g)-> H+(aq) + Cl^-(aq)           Zoutzuur: cementresten verwijderen

Salpeterzuur              HNO_3(l)-> H+(aq) +  NO₃^- (aq)    Salpeterzuuroplossing: kunstmest,
                                                                                                 explosieven (en in zure regen)

Zwavelzuur              H₂SO₄(l)->  2 H+(aq) + SO₄^2- (aq)  Zwavelzuuroplossing:  accu's, 
                                                                                                 katalysator   (en in zure regen)

Azijnzuur                      HAc(l)->  H+(aq)  +  Ac^- (aq)         Azijnzuuroplossing: azijn, schoon-                                                                                                      maakazijn (ontkalken waterkoker)  Koolzuur             H₂CO₃(aq)<=>   2 H+(aq) + CO32- (aq)  Koolzuurhoudendwater: frisdrank

  

Leren: Namen, notatie en toepassingen bekende zure oplossingen

koolzuur: een instabiel zuur

• H₂CO₃(aq) (=koolzuur) ontstaat als 
  koolstofdioxide oplost in water. 
  
  
• Omdat koolstofdioxide niet makkelijk
  oplost valt het zuur snel uit elkaar
  --> wordt dan water met prik
  
  H₂CO₃(aq) <=> H₂O(l) + CO₂(g)
• deze reactie blijft heen en weer gaan

les 2+ 3: 10.3 eigenschappen basen + basische oplossingen 

- vragen hw  
-  eigenschappen basen: 

- uitleg notatie oplossen base + bekenden basen die je moet weten

hw: leren 10.2+10.3 en maken van 10.2  10.3 opg 1 t/m 16)

Daarna verder met 10.4 maken 1 t/m 6

basen/basische stoffen

•  kan  H⁺ ionen opnemen 
  
• smaken zeepachtig (niet proeven!)
  
• reageren met zure stoffen (=neutraliseren)
• kunnen vet (=zuur) verwijderen tijdens zuur base reactie -> tasten huid aan want die is lichtzuur (pH 5,5) 
• basische oplossingen geleiden stroom
• kleuren rood lakmoes blauw (blauw blijft blauw)
  

noteren oplossen  basen

• de base staat een positief zoution af waardoor er een negatief basisch ion  ontstaat. b.v. oplossen van natriumhydroxide in water 

NaOH(s)→Na​+​​(aq)+OH​−​​(aq)

triviale naam             samenstelling oplossing

Andere bekende basische oplossingen en toepassingen

die je moet kennen!

aq

aq

aq

neutraliseren =  zuur + base--> pH neutraal

• er onstaat vaak water, soms water en koolstofdioxide
•  b.v. H⁺ + OH^---> H₂O(l)
  
  
• bij ammonia met zuur ontstaat alleen ammonium:
  NH_3(g) + H⁺ --> NH₄+(aq)
  
• er kan veel warmte ontstaan bij een zuur-base reactie of zelfs schadelijke stoffen ontstaan b.v. chloorgas of het explosieve waterstofgas, dus nooit  zomaar mengen!!

Niet mengen
Neutraliseren kan gevaarlijk zijn!

(aq)

(aq)

(aq)

les 4 + 5: 

- vragen ? wat samen bespreken? 

- uitleg zuur base reactie 

- verder met hw

hw: leren 10.3 en 10.4 afmaken 10.3 opg t/m 16 en van 10.4 opg 1 t/m 6 (inclusief nakijken en verbeteren)

Regels zuur-base reactie 

1. noteer alleen de deeltjes die meedoen aan de reactie (rest = tribune ion)
2. hoeveel H⁺kan het zuur afgeven, hoeveel H⁺ ionen kan base opnemen?
3. reactievergelijking opstellen waarbij geldt:
   - voor- en na de reactie is lading gelijk (meestal 0!)
   - voor- en na reactie van elke atoomsoort evenveel (= kloppend maken)
   
4. meestal  water gevormd (soms ook koolstofdioxide of alleen ammonium) zie ook volgende slide

standaard zuur-base reacties

zuur	base	-->	reactieproduct(en)
H + (aq)	OH - (aq)	-->	H 2 O (l)
2	O 2- (aq)	-->
2	CO 3 2- (aq)	-->	+CO 2(g)
	NH 3(aq)	-->	NH 4 + (aq) (=ammoniumion)

zure regen door luchtvervuiling

• Verbranding van brandstoffen die zwavelatomen bevatten leveren zwaveldioxide (SO_2(g)) in contact met waterdamp ontstaat zwavelzuur
   H⁺ _(aq) + SO₄^2- _(aq) 
• Verbrandingen met hoge temperaturen leveren stikstofoxiden (NOx = verzamelnaam voor alle stikstofoxides) in contact met water ontstaat saltpeterzuur (H⁺ _(aq) + NO₃^- (_aq) ) 
• -->zure regen....gevolgen op mens,  milieu en gebouwen moet je kennen!.

Hard water (bevat veel Ca2+ ionen) bij verwarmen van hard water ontstaat
 CaCO3  = kalkaanslag/ketelsteen 

Dit kun je verwijderen met behulp van schoonmaakazijn dan ben je 

aan het "ontkalken"

Reactievergelijking van ontkalken verwarmingselement met azijn

CaCO3 + 2H+ → Ca2+ (aq) + CO2 (g) + H2O (l)

Ontkalken van een verwarmingselement

les 6: 

- vragen ? 

- uitleg titreren  

- verder met hw

hw: leren 10.4 afmaken t/m opg 14

leren par 10.5 en maken 1 t/m 6 (inclusief nakijken en verbeteren)

demonstratieproef titreren

Demonstratieproef en uitleg titreren

• voeg een indicator toe aan de erlenmeyer waarin de te titreren stof zit _{(vaak fenolftaleiine)}
• voeg druppelsgewijs een stof met tegenovergestelde pH waarde voegen
• tot er blijvend kleuromslag is
• aflezen buret van boven naar onder
• van de stof die getitreerd wordt moeten in de tekst nog meer gegevens staan
• verhoudingstabel maken zie hiernaast
• en de onbekende hoeveelheid uitrekenen

• van de stof die getitreerd wordt moet bekend zijn hoeveel mg met 1 ml van de titratievloeistof reageert (in de tekst gegeven)
• voeg indicator toe aan de te titreren stof   
• titratievloeistof (met tegenovergestelde pH) druppelen tot blijvend kleuromslag  aflezen buret van boven naar beneden 
• met verhoudingstabel onbekende hoeveelheid uitrekenen 

Er is:  A =19,4 x 55= 1067 mg azijnzuur aanwezig in de erlenmeyer . Als je weet in hoeveel mL (b.v 25 mL azijn)deze hoeveelheid azijnzuur zat kun je de concentratie berekenen.   concentratie azijnzuur= deel/geheel = 1067 mg/25 mL = 42,7 mg/mL

titreren=neutraliseren (b.v. concentratie azijnzuur bepalen)

Moleculaire stof met H atomen die goed kan oplossen waarbij  H⁺ ionen ontstaan
Bij oplossen:

• H⁺ (aq)( -> pH 0-7) + neg zuurrestion 
• oplossingen smaken zuur, geleiden stroom 
•  bij elektolyse zuur/ bij etsen ontstaat H2(g) 
  
  
  
  
• sterke zuren ontkalken/ tasten onedele metalen aan/ voorkomen bacteriegroei

kenmerken zuren(+oplossingen) en  basen (+oplossingen)

Moleculaire stof die H⁺ ionen kan opnemen
Bij oplossen:

•  ontstaan neg ionen (->pH 7-14) 
•  smaken zeepachtig (niet proeven!), geleiden stroom, kunnen vet verwijderen
• sterke basen tasten huid aan
• reageren met zure stoffen (=neutraliseren)
• hierbij ontstaat meestal water + soms koolzuurgas
• uitzondering waarbij geen water ontstaat:
  ammonia+ zuur-> ammonium
  NH3(aq)+ H+(aq) --> NH4+(aq)

1e uur: demo titreren en reactie zuur met metaal

2e uur: herhaling ontharden water en concentratie berekenen

demo video-opdr zouten oplossen 

hw maken

 hw: Afmaken 10.5

en bijwerken in de online methode test jezelf hst 10 t/m par 10.4

Mg met zoutzuuroplossing

• Voor: Mg = vast, zilverachtige metaalglans, H⁺(aq)+Cl^-(aq)= vloeibaar, kleur en geurloos
• Tijdens: Mg wordt wit, vloeistof gaat bruisen, Mg verdwijnt, vloeistof wordt warm, er ontstaat condens in de buis (soms damp uit buisje)
• Na: kleurloze vloeistof 
• Conclusie: reactie want verandering van kleur(zilver wordt wit), ontstaan gas(want vloeistof gaat bruisen), verdwijnen Mg, ontstaan van condens, ontstaan van warmte
• Rv: Mg(s)+ 2 H⁺(aq)(+Cl^-(aq) tribune-ion)--> Mg2+(aq) + H2(g)(+Cl-(aq) tribune-ion)
• Proef B: op volgende slide
  
  
  

Proef A: 

Mg met zoutzuuroplossing

• Voor:  kleur en geurloos gas
• Tijdens: (bij aansteken gas) blaffend geluid (en soms steekvlam)
• Na: condens in de buis
• Conclusie: reactie want ontstaan van geluid (ontstaan steekvlam) en  ontstaan van condens. Het ontstaan van blaffend geluid wijst erop dat het gas dat was ontstaan bij proef A waterstofgas moet zijn. 
  Dit was een verbrandingsreactie namelijk de verbranding van waterstofgas
• Rv: 2 H2(g) + O2(g)--> 2 H2O(l)
• 
  

Proef B: 

Herhaling: Hard water en ontharden

Hard water bevat calcium en magnesium ionen

De hardheid van water druk je uit
in Duitse Hardheidsgraden (DH):

1 DH = 7,1 mg Ca²⁺ per liter 

Water kun je ontharden door:

• vooraf verhitten. 
• ontharder toevoegen. 
• ionenwisselaar gebruiken. 
• groene zeep gebruiken.

4 manieren ontharden: nr 1 Verhitten van hard water:

Ca²⁺ (aq) + 2HCO₃^- (aq) --> CaCO₃(s) + CO₂(aq) + H₂O (l).

Nadeel: Er ontstaat calciumcarbonaat (= kalkaanslag/ ketelsteen) 

Andere nadelen hardwater:
- meer zeep nodig bij het wassen.

- er ontstaat kalkzeep (geeft witte vlekken op donkere kleding)

3 manieren ontharden: Nr 2 ontharder toevoegen. 

Een ontharder bevat een negatief ion (-)dat met Ca2+ een neerslag veroorzaakt. De neerslag kun je vervolgens filtreren. 

3 manieren ontharden: Nr 3 ionenwisselaar

• De ionenwisselaar wisselt ionen van de ene soort in voor de andere soort
• In dit voorbeeld bevat de wisselaar natriumionen en worden steeds 2 van deze ionen vervangen door 1 calciumion dus Na:Ca=2:1
• Hierdoor  bevat het water na afloop dus minder calciumionen en meer natriumionen

4:     Ontharden met groene zeep

Groene zeep schuimt slecht in hard water. 

Want de calcium-ionen reageren namelijk met de zeep-ionen.

 

De gevormde neerslag noem je kalkzeep. 

Deze methode gebruik je niet vaak, omdat het gevormde kalkzeep neerslaat als een vettige stof op je donkere kleding.

pH = concentratie met logaritmische schaal

                                                      

• zure oplossing:  sterk zuur -> hogere concentratie H+ ionen→  lagere pH  
• bij verdunnen zure oplossing krijg je steeds minder H+ionen/L -> pH omhoog  (maximaal tot iets onder pH 7)
  
• basische oplossing: hoe basischer des te meer concentratie H+ ionen afneemt  omdat  H+ worden weggevangen door de base → pH  omlaag

concentratie=​geheel​​(deel)​​

in g/L

cobaltIIchloride met natriumhydroxide:

Bekijk de video op de volgende slide en beantwoord de vragen:

1. Geef de formule van cobaltIIchloride
2. Noteer de oplosvergelijking voor cobaltIIchloride
3. Geef de formule van natriumhydroxide
4. Noteer de oplosvergelijking voor natriumhydroxide
5. Leg met behulp van een oplosbaarheidsschema en een reactievergelijking uit welke stof er gevormd word in de video

drive.google.com

screencast-o-matic.com