1 / 96

Zuren en basen

Zuren en basen. Zure stoffen kennen we allemaal; bv azijn of ontkalker. Wanneer is een stof zuur of juist niet zuur (dus basisch) ??. Een stof is zuur als er meer zure dan basische deeltjes zijn !!!. omgekeerd geldt dan natuurlijk ook.

sinead
Download Presentation

Zuren en basen

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Zuren en basen Zure stoffen kennen we allemaal; bv azijn of ontkalker Wanneer is een stof zuur of juist niet zuur (dus basisch) ?? Een stof is zuur als er meer zure dan basische deeltjes zijn !!! omgekeerd geldt dan natuurlijk ook Een stof is basisch als er meer basische dan zure deeltjes zijn !!! mlavd@BCEC

  2. Zuren en basen Zure stof: H+ -deeltjes afstaan pH < 7 Basische stof: H+-deeltjes opnemen pH > 7 Neutraal: pH = 7 mlavd@BCEC

  3. Zuren en basen BINAS (dat had je toch niet verwacht he ?) Zuur: H+ -deeltjes afstaan Basisch: H+-deeltjes opnemen Hoe weet je of een stof zuur of basisch is ??? In Binas T49 staan een groot aantal van de zuren en basen die veel gebruikt worden vermeld. Linker kolom de zuren en rechterkolom de basen mlavd@BCEC

  4. Zuren en basen Zuur: H+ -deeltjes afstaan Basisch: H+-deeltjes opnemen pH < 7 pH > 7 De combinatie van zuren en basen op 1 regel noemen we een geconjugeerd zuur-base paar Het zuur links + water wordt de stof rechts + H3O+ De base rechts + water wordt de stof links + OH- mlavd@BCEC

  5. Zuren en basen Welke relatie kan je afleiden tussen [H+] en pH mlavd@BCEC

  6. Zuren en basen: [H3O+] vs pH pH = - log [H3O+] mlavd@BCEC

  7. Zuren en basen: [OH-] vs pOH pOH = - log [OH-] mlavd@BCEC

  8. Zuren en basen: pH vs pOH 15 -1 14 pOH + pH = 14  pOH = 14 - pH  pH = 14 - pOH mlavd@BCEC

  9. 10-14 10-0 pH 10-1 10-14 10-2 10-14 0 10-3 10-14 1 10-14 10-4 2 10-4 10-14 3 10-14 10-6 4 10-7 10-14 5 6 7 [H3O+] 10-14 10-13 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 [OH-] pOH 14 13 12 11 10 9 8 7 [H3O+]*[OH-] = Kw Zuren en basen: [H3O+] vs [OH-] pH = -log [H3O+] [H3O+] =10-pH pOH = -log [OH-] [OH-] =10-pOH pH + pOH = pKw = 14 [OH-]*[H3O+] = Kw = 10-14 mlavd@BCEC

  10. Zuren en basen Bereken pH van 0,15 M H3O+ pH = -log 0,15 = 0,82 Bereken pH van 0,15 M OH- pOH = -log 0,15 = 0,82  pH = 14 – 0,82 = 13,18 Bereken pH van 10 gram KOH/L = 0,178 mol KOH/L = 0,178 mol OH-/L pOH = - log 0,178 = 0,75  pH = 14 – 0,75 = 13,25 mlavd@BCEC

  11. Zuren en basen: indicatoren mlavd@BCEC

  12. Zuren: kenmerken Een zuur staat H+ deeltje af waardoor de pH < 7 wordt Er bestaan organische zuren (bevatten C-atomen) en anorganische zuren (bevatten geen C-atomen) Organisch (voorbeelden): Azijn Mierezuur oxaalzuur mlavd@BCEC

  13. Basen: kenmerken Een base neemt H+ deeltje op waardoor de pH > 7 wordt mlavd@BCEC

  14. Zuren en basen: oplossen Stap 1: bepaal de aanwezige deeltjes en bepaal of het zuren of basen zijn Stap 2: bepaal of het een sterk/zwak zuur of sterke/zwakke base is mlavd@BCEC

  15. Zuren en basen: oplossen Stap 3: maak de oplosvergelijking Als Kz van zuur >>>>> 1 dan is het een sterk zuur en is de oplosvergelijking aflopend Als Kz van zuur < 1 dan is het een zwak zuur en is de oplosvergelijking een evenwicht mlavd@BCEC

  16. Zuren en basen: oplossen Bv: oplossen salpeterzuur in water Stap 3: HNO3 + H2O  NO3- + H3O+ Stap 1+2: salpeterzuur  Sterk zuur (Kz >>>> 1) H+ mlavd@BCEC

  17. Zuren en basen: oplossen Bv: oplossen ammoniumnitraat in water Stap 3: NH4+ + H2O  NH3 + H3O+ Stap 1+2: ammonium  zwak zuur (Kz < 1) aq NH4NO3 NH4+ + NO3- H+ mlavd@BCEC

  18. Zuren en basen: oplossen Bv: oplossen natronloog in water Stap 1+2 +3: natronloog bevat al OH- NaOH(s)aq Na+(aq) + OH-(aq)  Sterke base (Kb > 1) mlavd@BCEC

  19. Zuren en basen: oplossen Bv: oplossen ammoniak in water Stap 3: NH3 + H2O  NH4+ + OH- Stap 1+2: ammoniak  Zwakke base (Kb < 1) H+ mlavd@BCEC

  20. Zuren en basen: oplossen Animatie oplossen ammoniak in water: http://www.chem.iastate.edu/group/Greenbowe/sections/projectfolder/animations/NH3eqtg.html Animatie oplossen azijn in water: http://www.chem.iastate.edu/group/Greenbowe/sections/projectfolder/animations/aceticeq.html mlavd@BCEC

  21. Zuren en basen: reacties Stap 1: bepaal de aanwezige deeltjes en bepaal of het zuren of basen zijn Stap 2: bepaal het sterkste zuur en sterkste base Stap 3: maak de reactievergelijking kloppend mlavd@BCEC

  22. Zuren en basen: reacties Bv: mengen van natronloog met zoutzuur Stap 1+2: H3O+ OH- H2O H2O Stap 3: H3O+ + OH- 2 H2O mlavd@BCEC

  23. Zuren en basen: reacties Bv: mengen van kaliloog met salpeterzuur Stap 1+2: H3O+ OH- H2O H2O Stap 3: H3O+ + OH- 2 H2O mlavd@BCEC

  24. Zuren en basen: reacties Bv: mengen van kaliloog met ammonium-oplossing Stap 1+2: NH4+ OH- H2O H2O Stap 3: NH4+ + OH- NH3 + H2O mlavd@BCEC

  25. Zuren en basen: reacties Bv: mengen van natriumacetaat-oplossing met ammonium-oplossing Stap 1+2: NH4+ CH3COO- H2O H2O Stap 3:NH4+ + CH3COO- NH3 + CH3COOH Waarom evenwicht ? mlavd@BCEC

  26. Zuren en basen: reacties Stap 3: NH4+ + CH3COO- NH3 + CH3COOH Sterke base met sterk zuur  aflopend Sterke base met zwak zuur  aflopend Sterk zuur met zwakke base  aflopend Zwak zuur met zwakke base  evenwicht mlavd@BCEC

  27. Zuren en basen: reacties Stap 3: NH4+ + CH3COO- NH3 + CH3COOH Zwak zuur met zwakke base  evenwicht Bepaling Kev Kev = Kz (zuur voor de pijl)/ Kz (zuur na de pijl) Kev = 5,6*10-10 / 1,8*10-5 = 3,11*10-5 Kev << 1  reactie verloopt (vrijwel) niet mlavd@BCEC

  28. Zuren en basen: reacties Kev = Kz (zuur voor de pijl)/ Kz (zuur na de pijl) Kev << 1  reactie verloopt (vrijwel) niet Ertussen in: reactie verloopt als evenwicht Kev >> 1  reactie verloopt (vrijwel) aflopend mlavd@BCEC

  29. Zuren en basen: reacties A) Geef de reactie die op kan treden als de volgende stoffen gemengd worden. B) Leg uit of het via een evenwicht verloopt; zo ja geef dan ook de Kev 1) Zoutzuur met Kaliumcyanide-oplossing H3O+ + CN- H2O + HCN (sterk + zwak  aflopend) 2) Azijnzuur-opl met natriumwaterstofoxalaat-oplossing CH3COOH + HC2O4- CH3COO- + H2C2O4(zwak + zwak  evenwicht: Kev = / = mlavd@BCEC

  30. Berekeningen aan zwakke zuren /basen, buffers en titraties mlavd@BCEC

  31. Zuren en basen mlavd@BCEC

  32. Zuren en basen mlavd@BCEC

  33. Zuren en basen mlavd@BCEC

  34. Zuren en basen mlavd@BCEC

  35. Zuren en basen Neutralisatie:er is precies evenveel mol zuur als base aanwezig dat met elkaar reageert Dit punt noemen we ook wel: equivalentiepunt mlavd@BCEC

  36. Zwakke zuren en basen In het vorige deel over zuren en basen hebben we het hoofdzakelijk gehad over sterke zuren en basen. Nu gaan we het hebben over zwakke zuren en basen. Wat is het eigenlijk nu verschil tussen sterke en zwakke zuren en basen ??? Een animatie van zuur Een animatie van basen Extra animatie van zuur mlavd@BCEC

  37. Zwakke zuren en basen Hoe definiëren we de ‘zuurheid’ van zwakke zuren ?Aangezien ze slechts gedeeltelijk ioniseren zal het zwakke zuur HB soms H+ aan water geven en soms een H+ terugkrijgen mlavd@BCEC

  38. Zwakke zuren en basen Zoals je ziet is het verschil dus dat sterke zuren of basen 100% splitsen naar H3O+ en OH- en zwakke zuren of basen een evenwicht vormen. Sterk zuur: HZ + H2O  Z- + H3O+ Zwak zuur: HZ + H2O  Z- + H3O+ Sterke base: B- + H2O  HB + OH- Zwakke base: B- + H2O  HB + OH- mlavd@BCEC

  39. Zwakke zuren en basen M.b.v. de Kz bij een zuur of de K bij een base kan je de pH uitrekenen van zwakke zuren of basen Kz = [H3O+] * [Z-] = [H3O+]2 . [HZ]0 - [H3O+] [HZ]0 - [H3O+] Kb = [OH-] * [HZ] = [OH-]2 . [Z-]0 - [OH-] [Z-]0 - [OH-] mlavd@BCEC

  40. Zwakke zuren en basen Bereken de pH van 15,0 g azijn in 1,50 L water Kz = [H3O+]2 . [HZ]0 - [H3O+] 1,8*10-5 = [H3O+]2/(0,17 - [H3O+])  [H3O+] = 0,00175 M pH = -log 0,00175 = 2,76 mlavd@BCEC

  41. Zwakke zuren en basen Bereken de pH van een oplossing van 1,50 g Natriumcarbonaat in 3,00 L water Kb = [OH-]2 . [Z-]0 - [OH-] 2,1*10-4 = [OH-]2 . 0,014- [OH-]  [OH-]=  pOH =  pH = mlavd@BCEC

  42. Zwakke zuren en basen Bereken hoeveel natriumacetaat opgelost moet worden in 3,00 L water om een pH = 7,5 te bereiken Kb = [OH-]2 .= 5,5*10-10 [Z-]0 - [OH-] 5,5*10-10 = [10-6,5]2 = (2,8*10-7)2 . [Z-]0 - [10-6,5] [Z-]0 – (2,8*10-7)  [Z-]= 1,4*10-4 M  3 * 1,4*10-4 M = 5,2*10-4 mol NaAc = 0,036 g NaAc mlavd@BCEC

  43. Buffers mlavd@BCEC

  44. Buffers mlavd@BCEC

  45. Buffers: eigenschappen Buffer bestaat uit een zwak zuur met geconjugeerde base pH verandert weinig als er een hoeveelheid zuur of base aan toegevoegd wordt Grensverhouding zwak zuur met geconjugeerde basezz : gec. Base = 1 : 9 zz : gec. Base = 9 : 1 mlavd@BCEC

  46. Buffers Buffer bestaat uit een zwak zuur met geconjugeerde base en de pH verandert weinig als er een (normale hoeveelheid) zuur of base wordt toegevoegd Animatie 1: http://users.skynet.be/eddy/buffer.html Animatie 2: http://michele.usc.edu/java/acidbase/acidbase.html mlavd@BCEC

  47. Buffers Je kan buffers op meerdere manieren maken: Manier 1: los een bekende hoeveelheid zwak zuur en het (natrium) zout van zijn geconjugeerde base op in water. Manier 2: los een bekende hoeveelheid zwak zuur op en voeg net zolang druppels natronloog toe totdat de gewenste pH bereikt is. Manier 3: los een bekende hoeveelheid zwakke base op en voeg net zolang druppels sterk zuur toe totdat de gewenste pH bereikt is. mlavd@BCEC

  48. Buffers: de bufferformule Kbuffer = [H3O+]*[Z-]0/[HZ]0 Belangrijk als [Z-]0/[HZ]0 = 1 dan Kbuffer = [H3O+] en dus ook pKbuffer = pH mlavd@BCEC

  49. Buffers: berekening 1 Bereken de verhouding tussen azijn en acetaat voor een buffer van pH = 4,8 1) Kbuffer = [H3O+]*[Z-]0/[HZ]0 2) 1,8*10-5 = 10-4,8*[Z-]0/[HZ]0 3) 1,8*10-5/10-4,8 = 1,1357 = [Z-]0/[HZ]0 4) [HZ]0 /[Z-]0 = 1/1,1357 = 0,88 / 1 mlavd@BCEC

  50. Buffers: simulatie http://www.chem.iastate.edu/group/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/acidbasepH/ph_buffer.html mlavd@BCEC

More Related