H12.7 zuren-basen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

H10  Zuren en basen

vorige les

par 12.6

maken 

Opdrachten 72, 75, 77, 78, 80, 81, 82

Alle stoffen hebben een zuurtegraad. Deze geef je aan met de pH. 

eigenschappen zure oplossingen

zuren:

• komen voor als maagzuur, mierenzuur (brandnetel, kwal)
• hebben een ontkalkende werking
• zure oplossing kan gevaarlijk zijn

eigenschappen:

• smaken zuur
• pH kleiner dan 7
• zure oplossingen geleiden stroom, er ontstaat waterstof ( H₂ )

reactie zure oplossing met metalen

Metalen reageren met zure oplossingen. 

bijv: aluminium pan lost op wanneer je er rabarber (zuur) in kookt !

Etsen: metaal insmeren met vet, 

tekening krassen in metaal, 

behandelen met zuur. 

Bekende zuren

zuren komen voor als:

• gas  ( waterstofchloride)
• vloeibaar (zwavelzuur, salpeterzuur, ... )
• vast (stearinezuur, citroenzuur, ...)

Veel zuren worden verdund gebruikt, opgelost in water. Verdunde zuren zijn minder geconcentreerd.

Zuur oplossen in water

waterstofchloride (H Cl):

   H Cl (g)  -->  H⁺ (aq)   +   Cl^- (aq)  

de oplossing heet zoutzuur { = H+ (aq) + Cl- (aq) }

het H+ -ion maakt de oplossing zuur !

Zuur oplossen in water

salpeterzuur (H NO3):

   H NO3 (l) -->  H+ (aq) + NO3- (aq) 

zwavelzuur (H2 SO4):

   H2 SO4 (l)  -->  2 H⁺ (aq)   +   SO42- (aq)  

azijnzuur (H Ac):

   H Ac (l) --> H+ (aq) + Ac- (aq) 

Zuur oplossen in water

koolzuur (CO2 oplost in water)

   CO2 (aq)  +  H2O (l) -->  2 H+ (aq) + CO32- (aq) 

koolzuur zit in frisdrank = zure oplossing

pH en H+ - ionen

• pH geeft aan hoe zuur een oplossing is

• over hoeveel H+ -ionen zijn opgelost (in 1 liter water)

• dus iets over de concentratie H+ in de oplossing

pH en H+ - ionen

• Als de oplossing lager wordt in pH wordt de concentratie H+ -ionen groter
• Als de pH één lager is, is de oplossing                             10 x zo zuur (logaritmische schaal)
• een oplossing pH 3 is 1000 x zo zuur als een oplossing van pH 6:  10 x 10 x10 = 1000 x

Zuur en base

pH zuur = <7

pH base = >7

 bij elkaar dan ontzuur je  de zure oplossing

 met een base

= NEUTRALISEREN

Neutraliseren

H⁺-ionen reageren met basische ionen

er ontstaan neutrale stoffen

Dit  noem je een  ZUUR-BASE-REACTIE

Vier meest voorkomende 

zuur-base reacties

zuur-basereacties

Zoals eerder besproken zijn er drie basische ionen. 

OH- (hydroxide-ion)

O2- (oxide-ion)

CO32- (carbonaat-ion)

Deze basische ionen kunnen H+-ionen binden, uit de oplossing halen. Hierdoor wordt de oplossing ontzuurt.

zuur-basereacties

Standaard zuur-basereacties: 

hydroxide-ion:   H+ (aq)  +  OH- (aq) -->  H2O (l)

oxide-ion:          2 H+ (aq)  +  O2-  (aq)  -->  H2O (l)

carbonaat-ion:  2 H+ (aq)  +  CO32- (aq)  -->  H2O (l)  +  CO2 (g)

basische ionen vrijmaken

Om de zuur-basereactie snel te laten verlopen moeten de ionen vrij in een oplossing voorkomen. De stoffen dienen liefst goed op te lossen in water. Dus maak je gebruik van 

zure oplossingen, bijv salpeterzuur-oplossing. 

H NO₃ (l)  -->  H⁺ (aq)  +  NO₃^- (aq)

basische oplossingen, bijv kaliumhydroxide-oplossing

K OH (s)  -->   K⁺ (aq)  +  OH^- (aq)

Basische ionen vrijmaken

Basische ionen zijn niet altijd los beschikbaar, soms zijn ze gebonden aan metaal-ionen.  O2- geeft altijd een slecht oplosbaar zout, CO32- en OH- soms.

In dat geval reageert de gehele stof. Het metaal-ion blijft na de reactie in de oplossing achter. Bijv  MgO (s) is slecht oplosbaar:

H+ (aq)  +   MgO (s)  --->   H2O (l)  +  Mg2+ (aq)

voor het opstellen van deze zuur-basereactie doorloop je enkele stappen

stappenplan:

1. Wat is het zure ion?
2. wat is het basische ion?
3. schrijf de standaardreactie op
4. zoek op of de base goed oplost
5. wanneer base goed oplost, klaar wanneer base slecht oplost, metaalion opnemen in de reactie
6. maak de verhoudingsforlume van de basische stof kloppend
7. maak de reactievergelijking  kloppend

zoutzuur reageert met magnesiumoxide

1.     H+
2.    O2-
3.   2 H+ (aq)  +  O2- (aq)  -->  H2O (l)
4. magnesiumoxide is slecht oplosbaar
5.  2 H+ (aq) +  Mg2+ O2- (s) --> H2O (l) + Mg2+ (aq)
6. klopt
7. klopt

stappenplan:

1. Wat is het zure ion?
2. wat is het basische ion?
3. schrijf de standaardreactie op
4. zoek op of de base goed oplost
5. wanneer base goed oplost, klaar wanneer base slecht oplost, metaalion opnemen in de reactie
6. maak de verhoudingsforlume van de basische stof kloppend
7. maak de reactievergelijking  kloppend

zoutzuur reageert met aluminiummoxide

1.     H+
2.    O2-
3.   2 H+ (aq)  +  O2- (aq)  -->  H2O (l)
4. aluminiumoxide is slecht oplosbaar
5.  2 H+ (aq) +   Al3+ O2- (s) --> H2O (l) + Al3+ (aq)
6. 2 H+ (aq) + (Al3+)2(O2-)3 (s) --> H2O (l) + Al3+ (aq)
7. 6 H+ (aq) + (Al3+)2(O2-)3 (s) --> 3 H2O (l) +  2 Al3+ (aq)

stappenplan:

1. Wat is het zure ion?
2. wat is het basische ion?
3. schrijf de standaard reactie op
4. zoek op of de base goed oplost
5. wanneer base goed oplost, klaar wanneer base slecht oplost, metaalion opnemen in de reactie
6. maak de verhoudingsformule van de basische stof kloppend
7. maak de reactievergelijking  kloppend

zoutzuur reageert met zinkhydroxide

1.    H+
2.   OH-
3.  H+ (aq)  +  OH- (aq)  -->  H2O (l) 
4. zinkhydroxide is slecht oplosbaar
5.   H+ (aq) +   Zn2+ OH- (s) --> H2O (l) +  Zn2+ (aq)
6.  H+ (aq) +  Zn2+ (OH-)2 (s) -->  H2O (l) + Zn2+ (aq)
7. 2 H+ (aq) + Zn2+ (OH-)2 (s) --> 2 H2O (l) + Zn2+ (aq)

Titreren

1. Voeg je zuur toe met extra water en een indicator (fenolftaleïne)
2. Lees je beginstand in je buret af
3. Voeg druppelsgewijs de basische oplossing in de buret toe
4. Stop met toevoegen zodra de kleur blijvend is veranderd
5. Lees de eindstand af

bepalen hoeveelheid zuur in oplossing

Door titratie kun je nagaan hoeveel zuur er in een oplossing/product zit. Je voert een zuur-base reactie uit:

• H+-ionen in de zure oplossing worden door base geneutraliseerd
• Indicator nodig om te bepalen of alle H+ heeft gereageerd, de oplossing dus neutraal is
• titratie uitvoeren met injectiespuit (minder nauwkeurig) of buret (nauwkeurig)

uitvoeren titratie

Je voert altijd 2 titraties uit:

• titratie 1 bepaal je hoeveel ml base nodig is voor een bekende zuur oplossing
• titratie 2 bepaal je hoeveel ml base nodig is voor een onbekende zuur oplossing
• altijd een geschikte indicator toevoegen

stappenplan titratie

1. Doe 1 ml bekende zuuroplossing in een erlenmeyer
2. Voeg enkele druppels indicator toe

stappenplan titratie

3.  Vul injectiespuit met base,        lees beginstand af.

4.  Voeg één druppel base           toe aan de erlenmeyer

5.  Zwenk de erlenmeyer, om       goed mengen

stappenplan titratie

6.  Oplossing niet verkleurd?       stappen 4 en 5 herhalen         tot kleur blijft

7.  Stop met toevoegen van         base wanneer kleur net           zichtbaar is

8.  Herhaal 1 t/m 7 voor               onbekende zure oplossing

Hoe bereken je de sterkte van je zuur?

• Je begint met 1 mL azijn
• 1,0 mL komt overeen met

                     1,2 mg azijnzuur

Hoeveel azijnzuur zit in je oplossing?

natronloog (mL)
azijnzuur (mg)

Titreren

1: afmeten van een aantal mL  zuur van bekende sterkte

2: indicator toevoegen

3: .. mL base toevoegen tot het omslagpunt van de indicator

4: afmeten van hetzelfde aantal mL zuur van onbekende sterkte

5: .. mL base toevoegen tot het omslagpunt van de indicator

6: uitkomsten in een verhoudingstabel zetten 

7: rekenen

kenniscontrole

par 12.7

maken 

Opdrachten 83, 89, 90, 92, 94, 95, 96, 97