Chemie Samenvatting Course 3
Deze course minder leerstof, dus wat minder snel door de stof heen. H10, H12 en H13
worden behandeld. H10 gaat over zuren en basen en dat hebben we dus al voor een deel
gehad in course 2, dus eerst wat herhaling gehad ( staat niet in deze samenvatting).
- Sterke zuren en basen splitsen volledig in ionen.
- Zwakker zuren en basen splitsen gedeeltelijk in ionen.
- De zuurconstante (Ka): wanneer je een zuur-base reactie hebt, dan spreek je van de
zuurconstante.
- Bijvoorbeeld:
Zuur Base Zuur Base
- De zuurconstante zou er dan zo uitzien (water is een zuiverstof dus die neem je niet
mee). Je stelt hem om dezelfde manier op als de evenwichtsconstante. Dus geen
vloeistoffen of zuivere stoffen.
Ka
- Sterke zuren hebben een Ka die veel groter is dan 1, omdat ze geheel splitsen
-
- =
Zwakke zuren hebben een Ka die veel kleiner is dan 1, omdat ze gedeeltelijk splitsten.
Wat houd een hoge/lage Ka in:
o Hoge Ka: veel producten, minder reactanten. Reactie loopt meer naar rechts.
Het zuur is dus sterk (en zijn base is zwak).
o Lage Ka: veel reactanten, minder producten. Reactie loopt meer naar links.
Het zuur is dus zwak (en zijn base is sterk).
o Het zuur waar het over gaat is het zuur in de reactanten. Bijvoorbeeld bij een
hoge Ka: “de reactie loopt meer naar rechts. Het zuur is dus sterk”. “Het zuur”
is dan het zuur dat in de reactanten staat, niet het zuur aan de andere kant
van de pijl (dat is het zuur van de base in de reactanten).
o Opdracht 10.10 is wel even belangrijk voor het begrip.
- Amfolyten: stoffen die zowel zuren als basen zijn, bijvoorbeeld water en alle meer
waardige zuren. Water kan een H+ opnemen, maar ook afgeven.
- Water als base: Water als zuur:
,- Autoprotolyse van water: water reageert met zichzelf:
- De waterconstante (Kw): de constante van H3O+ en OH-:
- Bij een temperatuur van 25 °C is de waterconstante 1,00 x 10-14:
Kw
- Met de waterconstante kun je rekenen:
o Worked example 10.4: Melk heef teen H3O+ concentratie van 4,5 x 10-7. Wat is
de waarde van [OH-]? Is melk zurig, basisch, of neutraal?
o Uitwerking:
[H3O+] = 4,5 x 10-7
Kw = 1 = 10-14
K w =¿
o De formule kun je ombouwen om de [OH-] waarde te berekenen:
o ¿
o Invullen geeft 2,22 x 10-8 M (denk aan eenheid) voor de [OH-] concentratie.
o De [H3O+] concentratie is hoger, en aangezien dit het zuur is in de reactie,
betekent dit dat melk iets aan de zure kant is.
- Ander voorbeeld wat je ook moet kunnen:
o Bijvoorbeeld: je hebt 0,1 M zoutzuur dat je oplost in water. Bereken de [OH-]
concentratie.
o 0,1 M HCl zal uiteenvallen in 0,1 M Cl- en 0,1 M H+. De H+ zal reageren met
het water, en H3O+ vormen. De [H3O+] is dus 0,10.
o Er is een erg kleine [OH-] concentratie, en een erg hoge [H3O+] concentratie.
[H3O+] is het zure gedeelte, en [OH-] het basische gedeelte. Zoutzuur is dus
erg zuur.
,- pH: een maat voor de zuurgraad van een oplossing.
pH log H 3O
o p staat voor -log. Gebruik log 10.
- Berekenen van de H3O+ concentratie:
H 3O + = 10-pH
- Zuur, base, neutraal:
- Je kunt ook de pOH en de OH- concentratie berekenen, op
dezelfde manier als bij pH:
o pOH = -log[OH-]
o [OH-] = 10-pOH
- Wanneer je de informatie hebt van pH of pOH, dan kun je de andere uitrekenen met
behulp van de waterconstante:
o Bijvoorbeeld:
o Je hebt een [H3O+] concentratie van 1x10-8. Met behulp van de waterconstante
kun je de [OH-] concentratie berekenen. Met de [OH-] concentratie kun je de
pOH berekenen.
o Je had ook eerst de pH kunnen berekenen met de [H3O+] concentratie. Omdat
pH + pOH altijd 14 moet zijn, kun je de pOH afleiden. In dit voorbeeld is de pH
8 als je hem uitrekent. De pOH moet dan wel 6 zijn.
- Je kunt de pH op verschillende manier bepalen:
o Indicatoren (zijn erg onbetrouwbaar)
o pH-meter: de meter bepaald de pH door een
stroom door de oplossing te laten lopen.
, - Bufferoplossingen: een buffer die pH veranderingen/schommelingen opvangt. Een
zwak zuur en zijn geconjugeerde base zitten samen in één oplossing. Bijvoorbeeld:
HCN(zuur) en CN(base).
- Het op een andere manier opschrijven van de zuurconstante (Ka) (ik begrijp het niet
helemaal. Volgens mij hoef je niet op de toets te weten hoe het precies werkt. Zolang
je één van de laatste twee formules onthoud, moet het goed komen):
Je hebt gewoon deze
formule met de
zuurconstante
Je kunt de
zuurconstante naar
De p in pH staat
de vorm ombouwen
letterlijk voor -log.
[H3O+] staat voor
H+ (want wanneer Het gedeelte achter
je H+ oplost in de = kan worden
water ontstaat er opgesplitst, want dit
[H3O+]. Je kunt - geldt.
log [H3O+] dus
opschrijven als pH.
Als laatste kan de -log weer
als p worden opgeschreven,
wat pKa geeft. De formule
kun je op twee manieren
opschrijven want dit geldt.
- Bijvoorbeeld worked example 10.13:
o Het is belangrijk om je te realiseren dat je
dus de pKa berekent door de -log van Ka te
nemen! (Want p staat voor log)
o In de formule moet alles in Molair (M)
worden ingevuld [?], dus mol per liter!
o 0,100 M HF het zuur [HA]
o 0,120 M NaF de geconjugeerde base [A-]
o Gebruik één van de twee formules om de pH uit
te rekenen
o Getallen invullen geeft 3,54 als antwoord
,
, - Een ander moeilijke opdracht, worked example 10.14 (en opdracht 10.18):
o De werkelijke formule die je hebt is: HF + OH- (van water[?]) F- + H2O
o Het invullen van de concentraties geeft: 0,020 M + 0,020 M 0,020 M +
0,020 M (geen idee waarom)
o Je gaat een base toevoegen. Er is dus meer OH- om te reageren met HF. HF
neemt dus af, F- neemt toe.
o 0,100 M HF – 0,020 = 0,080 M HF
0,120 M F- + 0,020 = 0,140 M F-
o Opnieuw invullen van de formule geeft 3,7 als pH.
o Opdracht 10.18 werkt op dezelfde manier, maar dit keer voeg je een zuur toe.
(je haalt dan 0,020 van de F- concentratie af, en plus 0,020 bij de HF
concentratie, en vult de formule weer in.)
Les 19-2-20
- Zuur-base reacties
o Zuur met base geeft zout en water
o Zuur met (bi)carbonaat (HCO3- / CO32-) geeft koolzuurgas (CO2)
o Zuur met ammonia/amine (NH3 / NH3 [?]) word NH4+ [?]
o Op de toets krijg je een reactie en dan moet je weten wat voor stoffen er
dus kunnen ontstaan (dus dat bijvoorbeeld een zout ontstaat wanneer je
een zuur met een base laat reageren).
o Extra opdrachten 10.24 tot en met 10.27 (apart blad, wel even naar
kijken)
o Bijvoorbeeld:
o
- Titreren: een techniek om de hoeveelheid zuur of base in een monster te bepalen.
o We gaan zelf niet titreren, maar je moet wel met resultaten van een titratie
kunnen rekenen.
o Extra opdrachten blad worked example 10.17:
o Je kunt dit op een eenvoudige manier oplossen door de volgende formule te
gebruiken: C1 x V1 = C2 x V2.
o C1 = ? M
, V1 = 5,00 mL huishoudazijn
C2 = 0,100 M NaOH
V2 = 44,5 mL NaOH
o De formule ombouwen en invullen geeft 0,100 x 44, = 0,89M is de
concentratie van het huishoudazijn.
o Let op! Je moet ook rekening houden met de verhoudingen! Zie extra
opdrachten blad 10.29:
o Wanneer NaOH uit elkaar valt, ontstaat er OH- en Na+.
o Wanneer H2SO4 uit elkaar valt, ontstaat er 2 H+ en SO42-.
o Je hebt dus twee keer zo veel zuurdeeltjes. Ook dit los je op met dezelfde
formule.
o C1 = 0,150M NaOH
V1 = ? mL
C2 = 0,200 M H2SO4
V2 = 50,0 mL
o Om V1 te kunnen berekenen, moet je C2 x V2 / C1.
o Omdat er uit 1 H2SO4, 2 H+ ontstaat, moet je de concentratie C2
vermenigvuldigen met 2. Invullen formule geeft:
o 0,400 x 0,,150 = 1,33 mL
o Het kan natuurlijk ook zijn dat er meer OH ontstaat dan H, dan moet je de OH
concentratie vermenigvuldigen. Let op dat je niet altijd vermenigvuldigt met 2,
maar met hoeveel H of OH er extra ontstaat.
Organische chemie
- Organische stoffen: stoffen die altijd C en H bevatten, en soms ook O.
- Koolstof is tetravalent, het kan 4 bindingen aan gaan. Het is daarom ideaal voor het
opbouwen van organische moleculen.
- Organische moleculen hebben covalente bindingen
- Sommige organische moleculen bevatten polaire covalente bindingen. Dit is wanneer
een koolstof is gebonden aan een sterk elektronegatief element (F, O of N)
,- Functionele groep: atoom of atoomgroep die voor een groot deel de chemische en
fysische eigenschappen van het molecuul bepaalt
o Elke functionele groep is onderdeel van een groter molecuul.
o Eén molecuul kan meerdere functionele groepen bevatten.
- Zie de binnenkaft van opdrachtenboekje, moet je uit je hoofd kennen:
Zie kaft opdrachtenboekje voor de onderste drie:
o Thiol: C-SH
, o Disulfide: C-S-S-C
o Sulfide: C-S-C
o Ze hebben alle drie geen achtervoegsel.
- Isomeren: dezelfde molecuulformule, andere structuurformule. Hoe groter de
moleculen, hoe meer isomeren er mogelijk zijn.
- Meerder manieren om een structuur te tekenen (je moet ze alle drie kunnen aflezen):
o Structureel:
o Gecondenseerd:
o Lijn structuur: ieder “punt/hoek” is een atoom
- Opdrachten hoofdstuk 12 tot en met 12.8, wel doen, zelf nakijken!
, Les 4-3-2020
- Moleculen kunnen de volgende dingen van elkaar zijn:
o Isomeren
o Conformers
o Ongerelateerd
- Isomeren: stoffen met een dezelfde molecuulformule, maar een andere
structuurformule.
- Conformatie: de driedimensionale rangschikking van atomen in een molecuul. De
stoffen zien er op het eerste oog er anders uit, maar ze zijn exact hetzelfde:
- Ongerelateerd: stoffen die niks met elkaar te maken hebben.
- Alkanen: C-H moleculen, zonder dubbele bindingen
- Naamgeving van alkanen:
o Suffix hoeft niet altijd. Wanneer je bijvoorbeeld en alkanol achteraan hebt, dan
wordt er nog ol achtergezet. Meer in hoofdstuk 13.
o Stappen:
o Zoek naar de langst mogelijke keten, en nummer de C-atomen.
o Kijk naar zijketens
o Zet alles in alfabetische volgorde (niet heel belangrijk) en houd de nummer zo
klein mogelijk
o Schrijf de naam als één woord. Verbind de onderdelen met koppelstrepen
o Bijvoorbeeld:
1
8
De langste keten is 8 lang, dus octaan is de hoofdgroep.
Het molecuul heeft drie zijgroepen
Twee methyl vertakkingen, en 1 ethylvertakking (takken krijgen -yl als
achtervoegsel)
De locatie van de takken heb je nodig voor de naamgeving
