Hoofdstuk 7: Zuren en basen
Paragraaf 7.1: Zure, basische en neutrale oplossingen
Zuren en basen
Zuur Een deeltje dat een H+-ion kan afstaan. Oplossingen van zuren kunnen worden gebruikt om
kalkaanslag te verwijderen, maar ook om bepaalde levensmiddelen een friszure smaak te
geven
Base Een deeltje dat een H+-ion kan opnemen. De meeste basen zijn negatieve ionen.
Zure en basische oplossingen
HNO3 H+ + NO3-
Zuurgraad
pH-waarde Hiermee wordt de zuurgraad van een oplossing aangegeven. Zure
oplossingen hebben altijd een pH lager dan 7. Hoe zuurder de oplossing, hoe
lager de pH. Basische oplossingen hebben altijd een pH hoger dan 7. Hoe
basischer de oplossing, hoe hoger de pH. Een hoge zuurgraad komt dus
overeen met een lage pH, een lage zuurgraad met een hoge pH.
Neutraal Oplossingen met een pH van 7. Een neutrale oplossing is niet zuur en niet
basisch.
Zuur-base-indicator Een stof die van kleur verandert als de pH verandert.
Paragraaf 7.2: Zuren, zure oplossingen en pH
Zuren
Carbonzuren Een speciale groep zuren. Carbonzuren zijn koolstofverbindingen met een
carboxygroep als karakteristieke groep. Een carboxygroep is de functionele groep
-COOH van de carbonzuren. Het H-atoom kan als proton worden afgesplitst.
Sterke en zwakke zuren
Protondonor Andere benaming voor een zuur, zuren zijn deeltjes die een H +-ion kunnen afstaan.
Een H+-ion is een proton.
Zuurrestion Het negatieve ion dat vrijkomt bij het oplossen van een zuur in water naast het H +-ion
is een negatief ion.
Zuursterkte Hoe hoog of laag de pH waarde van een zuur is.
Sterke zuren Deze zuren ioniseren bij oplossen volledig.
Zwakke zuren Deze zuren ioniseren bij oplossen in water slechts voor een klein deel.
Ionisatiereactie
HCI H+ + Cl-
Evenwichtsreactie
HF ↔ H+ + F-
BINAS: in tabel 49 staan de zuren gerangschikt naar zuursterkte. Van boven naar beneden neemt de
zuursterkte af. Alle zuren boven H 3O+ zijn sterke zuren, alle zuren tussen H3O+ en H2O zijn zwakke
zuren. Alle deeltjes onder H2O in de kolom ‘zuur’ hebben geen zure eigenschappen meer.
Zure oplossingen en pH
De zuurgraad van een oplossing kan nauwkeurig worden bepaald met een pH-meter. De pH van zure
oplossingen is altijd lager dan 7. Hoe zuurder de oplossing, hoe lager de pH. Er is een verband tussen
de [H+] en de pH. Dit verband is logaritmisch.
,Dat wil zeggen dat als de concentratie H + met een
factor 10 daalt, de pH met 1 stijgt.
Formule voor het verband tussen pH en [H +]: [H+] = 10-ph
Als de [H+] bekend is, dan is de pH te berekenen met de formule: pH = -log [H +]
Significantie
Bij het rekenen met logaritmen gelden afwijkende significantieregels. Als de [H +] is gegeven in twee
significante cijfers, wordt de pH op twee decimalen afgerond. Andersom geldt dat als de pH is
gegeven in vier cijfers met drie decimalen achter de komma, dat de [H +] op drie significante cijfers
wordt afgerond.
Paragraaf 7.3: Basen, basische oplossingen en pH
Basische oplossingen
Protonacceptoren Deeltjes die een H+ kunnen opnemen (basen). Het zijn vaak zouten waarvan
het negatieve ion de eigenschap heeft een H+-ion op te nemen.
Oplossen zout; ionbinding wordt verbroken en ionen worden gehydrateerd
NaOH Na+ + OH-
Alle basische oplossingen bevatten OH—ionen. Bij alle andere basen dan OH - reageert het negatieve
basische ion met water, waarbij een H+-ion, een proton, van het water wordt opgenomen door de
base. Hierdoor ontstaan OH—ionen.
K2S 2 K+ + S2-
Daarna reageert de base S2- met water
S2- + H2O HS- + OH-
Sterke en zwakke basen
Sterke basen Deze basen worden in water volledig omgezet in OH -
Zwakke basen Het zal na oplossen slechts gedeeltelijk in OH - worden omgezet. Er ontstaat dus een
evenwichtsreactie.
De pH van basische oplossingen
Waterevenwicht Een chemische reactie waarbij een waterstofion overgedragen wordt van de
ene watermolecule naar de andere. Daarbij ontstaan twee ionen: het
hydroxonium- en het hydroxide-ion. De reactie is een evenwichtsreactie:
H2O ↔ H+ + OH-.
Paragraaf 7.4: Zuur-basereactie
Zuur-basereacties
Zuur-basereactie Een reactie waarbij protonen (H+) worden overgedragen. Op microniveau is
het zuur de protondonor en de base de protonacceptor.
,Stappenplan voor het opstellen van een zuur-basereactie
1. Deeltjesinventarisatie
Maak een deeltjesinventarisatie.
Noteer van een zoutoplossing, ook als deze een sterke base bevat, de vrije ionen: noteer
een vast zout als vaste stof.
Noteer van een oplossing van een sterk zuur het H +-ion en het zuurrestion.
Noteer een opgelost zwak zuur of zwakke base in de niet-gereageerde vorm.
2. Sterkste zuur en sterkste base
Zoek met behulp van BINAS tabel 49 het sterkste zuur en de sterkste base op.
3. Reactievergelijking
Een zuur-basereactie verloopt alleen als het zuur boven de base staat.
Gehaltebepalingen met zuur-basereacties
Titratie Een bepaling waarbij een sterk zuur met een sterke base met een bekende molariteit
reageert. Bij een titratie wordt gebruik gemaakt van nauwkeurig glaswerk zoals een
pipet en een buret.
Aan een titratie zijn twee voorwaarden verbonden:
1. De reactie bij een titratie moet snel en volledig verlopen.
2. Het eindpunt van een titratie moet zichtbaar kunnen worden gemaakt met een zuur-base-
indicator.
Paragraaf 7.5: Zuren en basen in het milieu
Emissies van verzurende stoffen
Zure regen Neerslag van stikstofoxiden en zwaveldioxide, omdat vooral na een regenbui
dergelijke stoffen neerslaan op de bodem.
Smogvorming
Smog Een samenvoeging van de Engelse woorden smoke (rook) en fog (mist). Smog bestaat uit een
mengsel van fijnstof (roet en stofdeeltjes), ozon en in mindere mate stoffen als
stikstofoxiden, zwaveldioxide en onverbrande koolwaterstoffen. Smogvorming treedt vooral
op windstille zonnige dagen op. Vooral voor mensen met long- en luchtwegaandoeningen
kan smog grote problemen opleveren.
Vorming van een zout
Bij zoutvormingsreacties ontstaan metaalionen uit de metaalatomen. Een metaalion is altijd positief
geladen. De metaalatomen hebben in deze reacties elektronen afgestaan aan de niet-metaalatomen,
waardoor er negatieve ionen ontstaan.
Bij de oxidatiereactie en reactie tussen metalen en niet-metalen vindt dus een overdracht van
elektronen plaats: het metaal staat elektronen af die door het niet-metaal worden opgenomen. De
elektronenoverdracht kan met een pijl in de reactievergelijking worden weergegeven.
Oxidatiereactie
2 Zn + O2 2 ZnO
Metalen met niet-metalen
2 Na + Cl2 2 NaCl
Redoxreacties
Redoxreactie Een reactie waarbij elektronenoverdracht plaatsvindt. Bij een redoxreactie heb je
altijd te maken met een oxidator en een reductor.
Oxidator Een deeltje dat elektronen kan opnemen, ook wel een elektronenacceptor genoemd.
Reductor Een deeltje dat elektronen kan afstaan, zo’n deeltje noem je ook wel een
elektronendonor.
Een redoxreactie is te herkennen aan de verandering van de lading van de betrokken deeltjes. De
totale lading van de deeltjes voor en na de reactie blijft wel altijd gelijk. Alle verbrandingsreacties zijn
redoxreacties. Hierbij is zuurstof de oxidator.
Halfreacties
Een halfreactie kun je herkennen aan de elektronen in de vergelijking. In de totaalreactie worden
nooit elektronen weergegeven. Een halfreactie bestaat uit de reactie van de oxidator en de reactie
van de reductor, daar wordt een totaal van gevormd.
Oxidator of reductor?
Voor de elementen en de enkelvoudige ionen is het eenvoudig om te voorspellen of het deeltje een
oxidator of een reductor is. Om dit te voorspellen moet je nagaan waarin het betreffende deeltje in
kan worden omgezet, dus of het elektronen opneemt of juist afstaat.
De sterkte van oxidatoren en reductoren
Een oxidator en een reductor reageren niet altijd met elkaar. Of er een redoxreactie optreedt, hangt
af van de sterke van de oxidator en van de sterkte van de reductor. We noemen een reductor des te
sterker naarmate deze gemakkelijker elektronen afstaat. En een oxidator is des te sterker naarmate
deze gemakkelijker elektronen opneemt.
Redoxkoppel
Redoxkoppel Een paar van een oxidator en een reductor die bij elkaar horen. Je noteert een
redoxkoppel als ox/red. (Zn2+/Zn)
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller sarasilvana. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $14.06. You're not tied to anything after your purchase.