Samenvatting Chemisch Rekenen Deel 1

Module 1 : Chemisch Rekenen (Deel 2)

H10 : Zuur-base evenwichten in waterige oplossingen
10.1 Inleiding
Zuren en basen : groot chemisch en biochemisch belang


10.2 Definitie van zuren en basen
Zuur-base evenwichten essentieel voor :
Þ Bodem- en luchtkwaliteit
Þ Enzymatische structuur en functie
Þ Fysiologische processen


Elektrolyten : betrokken in evenwichten


10.2.1 Arrheniuszuren en basen
Eerste klassificatie :
Þ Zuren
o Smaak (azijn, citroensap, appelsap, frisdrank …)
o Lakmoes kleurt rood
Þ Basen
o Neutralisatie van zuren
o Brakke smaak
o Gladachtig
o Lakmoes kleurt blauw
19de E : zuren bevatten steeds waterstof
Þ Te breed kenmerk : 𝐶𝐻! bevat H maar heeft geen zure eigenschappen


Arrhenius :
Þ Verhoging geleidbaarheid van oplossing van zuren en basen
Þ Duidt op de aanwezigheid van (extra) ionen in oplossing tgv dissociatie zuren en basen
Þ Zuren : leveren 𝐻"
Þ Basen : zouden 𝑂𝐻# leveren
Arrheniuszuur : een verbinding die bij het oplossen in water aanleiding geeft tot 𝐻" ionen
Arrhenius base : een verbinding die bij het oplossen in water aanleiding geeft tot 𝑂𝐻# ionen

,Zout : reactieproduct van een zuur en een base (waarbij vaak ook water wordt gevormd)
Niet alle zouten zijn neutraal en niet alle basen bevatten 𝑂𝐻# (bv. 𝑁𝐻$ )


10.2.2 Bronstedzuren en -basen
In waterige oplossingen : geen 𝐻" maar wel 𝐻$ 𝑂" (hydroniumion)
Þ De transfer van een proton van het zuur naar een molecule van het oplosmiddel


Bronsted-Lowry theorie :
Þ Bronsted zuur : protondonor
Þ Bronsted base : protonacceptor (via NGEP)
Þ Verbonden aan elkaar


10.2.3 Lewiszuren en -basen
Lewis zuur : elektronenpaaracceptor
Lewis base : elektronenpaardonor




10.3 Sterkte van zuren en basen : het ionenproduct van water
10.3.1 Dissociatieconstanten van zuren en basen
Zuur-basekoppel :
Þ Zuur en zijn geconjugeerde base
Þ Base en zijn geconjugeerd zuur
Þ Zie tabel p.11


Z𝑢𝑢𝑟% + 𝐵𝑎𝑠𝑒 & ⇋ 𝐵𝑎𝑠𝑒% + 𝑍𝑢𝑢𝑟&
Zuur-basekoppels : 𝑍𝑢𝑢𝑟% /𝐵𝑎𝑠𝑒% 𝑒𝑛 𝐵𝑎𝑠𝑒& /𝑍𝑢𝑢𝑟&
[#$%&! ][())*" ]
Evenwichtsconstante : 𝐾! =
[())*! ][#$%&" ]

K : belangrijke informatie over de ligging van het evenwicht
Þ Dimensieloos
Þ Temperatuurafhankelijk
Þ Hoe groter K, hoe meer het evenwicht aan de kant van de reactieproducten gelegen is
Þ Hoe kleiner K, hoe meer het evenwicht aan de kant van de uitgangsstoffen gelegen is


2

, Zuur in water : 𝐻𝐴 + 𝐻& 𝑂 ⇋ 𝐻$ 𝑂" + 𝐴#
[,# -$ ][.% ]
Evenwichtsconstante/zuurdissociatieconstante : 𝐾+ =
[,.]

Þ Hoe groter K, hoe meer het zuur in water zal dissociëren en hoe sterker het zuur
Þ Sterk zuur : 𝐾' > 1 (reactie aflopend)
Base in water : 𝐵 + 𝐻& 𝑂 ⇋ 𝐵𝐻" + 𝑂𝐻#
[#, $ ][-, % ]
Evenwichtsconstante/basedissociatieconstante : 𝐾/ =
[#]



Water : zuur en base : 𝐻& 𝑂 + 𝐻& 𝑂 ⇋ 𝐻$ 𝑂" + 𝑂𝐻#
Ionenproduct van water : 𝐾( = [𝐻$ 𝑂" ][𝑂𝐻# ] = 1, 𝑂𝑂 ∗ 10#%! (bij 25°C)
Water is geleidbaar (wel heel klein)
𝐾( = 𝐾' ∗ 𝐾)




10.3.2 Zwakke zuren en basen




3