7.1 Introductie zuurbase aan het aanpassen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4,5

7.1 Introductie zuurbase

Leerdoelen

• Je leert wat wordt bedoeld met de pH-waarde 
• Je leert manieren om de pH-waarde van oplossingen te bepalen met indicatoren.
  
  
• Je leert hoe je de pH kan berekenen 

Deze week

• Uitleg pH-waarde en indicatoren (je hebt je Binas nodig !!)
• Quizvragen
• Filmpje


• Lezen 7.1 +7.2
• Maken opdrachten .(zie planner)

Zuren en basen

• De zuurgraad van oplossingen noemen we de pH-waarde.
• pH-schaal loopt van -1,5 tot 15,5.
   Meestal kom je een pH-schaal tegen van 0 - 14
• Hoe zuurder de oplossing, hoe lager de pH.
• Hoe basischer de oplossing, hoe hoger de pH.
• Een neutrale oplossing heeft pH 7.

pH meten

• Met een pH-meter (zeer nauwkeurig)

• Met indicatoren: hulpstoffen die verkleuren bij verandering van pH (minder nauwkeurig)

• Universeel indicatorpapier
• Lakmoespapier
• Oplossingen

Lakmoespapier

• Rood en blauw lakmoespapier.
• Onnauwkeurige methode.
• Omslagtraject pH 5,5 - 8,0 (Binas 52A)
                                                                ==> zal dus ook 'mengkleur' kunnen hebben
• Zure oplossing: blauw lakmoes kleurt rood
• Basische oplossing: rood lakmoes kleurt blauw
  Kijk naar het filmpje op de volgende slide en leg daarna uit wat je kan zeggen over de pH van soda-oplossing.

00:03-00:41

azijn

water

soda

Wat kun je (n.a.v. filmpje op vorige slide) zeggen over de pH van de soda-oplossing ?

1. soda heeft een lage pH en is dus zuur
2. soda heeft een lage pH en is dus basisch
3. soda heeft een hoge pH en is dus zuur
4. soda heeft een hoge pH en is dus basisch

* Litmus paper = lakmoespapier

Universeel indicatorpapier

Strook geel papier:  

afhankelijk van de pH van 

aangebrachte oplossing 

verkleurd. De kleur vergelijk

je daarna met kleurenschijf 

op het doosje.

simulatie pH

Gebruik de applet op de vorige slide. Wat is de pH van melk en gootsteenontstopper?

1. 5 en 13
2. 6,5 en 13
3. 7 en 2
4. 8 en 13

Zuur-base indicatoren (oplossingen)

• Oplossingen van indicatoren kunnen ook gebruikt worden.
• Bekende zuur-base indicatoren staan met omslagtrajecten in Binas 52A.
• Voor nauwkeurige bepaling vaak meerdere indicatoren nodig.

Zuur-base indicatoren (oplossingen)

• Aan een oplossing worden paar druppels indicator toegevoegd.
• Afhankelijk van de zuurgraad, zal de indicator van kleur veranderen.
• Bekende zuur-base indicatoren 

staan met omslagtrajecten in Binas 52A.

Afbeelding: 
structuurfomule van broomthymolblauw
is afhankelijk van de pH!

pH bepalen met zuurbase indicator

• Voor nauwkeurige bepaling vaak meerdere indicatoren nodig.
  
  
• Bijv. als methyloranje een rode kleur geeft, weet je dat de pH lager is dan 3,2 -> pH dus tussen 0 en 3,2 (grote onnauwkeurigheid).
  
  
• Als je ook thymolblauw toevoegd en de kleur wordt geel, kun je de pH nauwkeuriger geven -> pH tussen 2,8 en 3,2.

Binas 52A

Voor de bepaling van de pH van een oplossing, schenk je een beetje van de oplossing in twee reageerbuizen.
Aan buis 1 voeg je 2 druppels methylrood toe, de oplossing kleurt geel.
Aan buis 2 voeg je 2 druppels fenolrood toe, de oplossing kleurt opnieuw geel.
Wat kun je zeggen over de pH van de oplossing? Tip: Gebruik Binas 52A.

1. pH tussen 4,8 en 6,0
2. pH = 6,0
3. pH = 6,6
4. pH tussen 6,0 en 6,6

Uitleg quizvraag

• Methylrood kleurt geel bij een pH hoger dan 6,0.
• Fenolrood kleurt geel bij een pH lager dan 6,6.
  
  
• Dus kunnen we alleen weten dat de pH tussen deze twee waarden ligt ==> 6,0 < pH < 6,6.

Voor de bepaling van de pH van een oplossing, schenk je een beetje van de oplossing in vijf reageerbuizen. Aan elke buis voeg je een paar druppels indicator toe. De resultaten staan in de tabel.

Wat is je beste schatting van de pH van de oplossing?
Tip: Gebruik Binas 52A.

1. pH tussen 4,4 en 6,0
2. pH = 2,8 en 8,0
3. pH tussen 6,0 en 8,2
4. pH tussen 5,4 en 6,0

Uitleg quizvraag

Met welke indicator(en) kun je zo nauwkeurig mogelijk een oplossing met pH 4,6 bepalen? Gebruik Binas 52A.

1. Broomkresolgroen
2. Broomkresolgroen en methyloranje
3. Broomkresolgroen en methylrood
4. Methyloranje en methylrood

Uitleg quizvraag

• Omslag methyloranje: 3,2 - 4,4
• Omslag broomresolgroen: 3,8 - 5,4
• Omslag methylrood: 4,8 - 6,0

Bij pH 4,6:

• broomkresolgroen (kleurt groen)-> pH tussen 3,8 en 5,4
• broomkresolgroen (kleurt groen) + methyloranje (kleurt oranjegeel) -> pH tussen 4,4 en 5,4
• broomkresolgroen (kleurt groen) + methylrood (kleurt rood) -> pH tussen 3,8 en 6,0
• methyloranje (kleurt oranjegeel) + methylrood (kleurt rood) -> pH tussen 4,4 en 4,8

Laatste optie is dus meest nauwkeurig.

pH + formules

Welke relaties kan je uit deze tabel afleiden tussen:
pH en [H₃O⁺]
pOH en [OH^-]

pH en pOH

verdunnen en pH

pH + belangrijke formules

pH = -log [H₃O⁺]  en  [H₃O⁺]  = 10^-pH

pOH = -log[OH^-] en [OH^-] = 10 ^-pOH

pH + pOH = pK_w = 14 (bijna altijd)

verdunnen en pH

simulatie pH

pH + formules

pH = -log [H₃O⁺] en [H₃O⁺] = 10^-pH

pOH = -log[OH^-] en [OH^-] = 10 ^-pOH

pH + pOH = pK_w = 14 (bijna altijd)

verdunnen en pH

simulatie pH

Bereken [H3O+] als pH = 5

1. [H3O+] = 10^pH = 10^5 M
2. [H3O+] = -log pH = -0,699
3. [H3O+] = 10^-pH = 10^-5 M
4. [H3O+] = log pH = 0,699

100 mL pH = 5 wordt toegevoegd aan 900 mL water. Bereken pH

1. 10x verdund ==> pH = 4
2. pH blijft gelijk
3. na verdunning wordt de pH = 7 - 5 = 2
4. 10x verdund ==> pH = 6

Bereken pH als [OH-] = 0,10 M

1. pOH = -log 0,1 = 1,0 ==> pH = 14+1 = 5
2. pOH = -log 0,1 = 1,0 ==> pH = 1 - 14 = -13
3. pH = -log 0,1 = 1,0
4. pOH = -log 0,1 = 1,0 ==> pH = 14-1 = 13,0

Uit oplossing van [OH-] = 0,10 M verdampt water waardoor het volume 10x kleiner wordt. Bereken de pH.

1. OH- verdampt niet ==> [OH-] wordt 10x hoger ==> pOH = 0 ==> pH = 14
2. OH- verdampt niet ==> pH = blijft gelijk ==> pH = 13
3. OH- verdampt niet ==> [OH-] wordt 10x hoger ==> pH = 0
4. volumeveranderingen, verdampen of verdunnen, hebben geen invloed op pH ==> pH = 13

Bereken de pH van 0,010M NaOH-oplossing

1. pOH = -log 0,010 = 2 ==> pH = 14+2 = 16,00
2. pOH = -log 0,010 = 2,0 ==> pH = 2 - 14 = -12,00
3. pOH = -log 0,010 = 2,0 ==> pH = 14-2 = 12,00
4. pH = -log 0,010 = 2,00

Bereken de pH als van 0,010M NaOH-oplossing 10 mL verdund tot 10 L

1. 10 mL --> 10 L dus 1000x verdund ==> 3 stappen van 7 af ==> pH = 12-3 = 15
2. 10 mL --> 10 L dus 1000x verdund ==> 3 stappen naar 7 ==> pH = 12-3 = 9
3. 10 mL --> 10 L dus 1000x verdund ==> 3 stappen naar 7 ==> pH = 12-0,3 = 11,7
4. pH blijft gelijk want het is basisch