Scheikunde SE2 Hoofdstuk 8 Paragraaf 2 Begrippenlijst: Indicatoren:
stoffen waarmee je kunt bepalen of een oplossing zuur of basisch is. Zuur: als een oplossing een pH heeft van minder dan 7. Basisch: als een oplossing een pH heeft van meer dan 7. Neutraal: als een oplossing een pH heeft van 7. Lakmoes: een indicator waarmee je (niet nauwkeurig) kan bepalen of een oplossing zuur, basisch of neutraal is. Universeel indicatorpapier: papier waarop een mengsel van verschillende indicatoren is aangebracht, die afhankelijk van de pH-waarde een kleur tonen om de pH-waarde van een oplossing vast te stellen. Lakmoes geeft alleen aan of een oplossing zuur of basisch is. Met universeel Indicatorpapier kan je de pH-waarde van een oplossing vaststellen. BiNaS tabel 52A: indicatoren met omslagtrajecten. Paragraaf 3 Begrippenlijst: Oxoniumion: Sterke zuren: Zwakke zuren:
het ion dat ontstaat wanneer er een reactie tussen een zuur en water plaatsvindt. Het oxoniumion is H3O+ . zuren die in water volledig splitsen in ionen, dit is een aflopende reactie. zuren die in water gedeeltelijk splitsen in ionen, dit is een evenwichtsreactie.
Als een zuur oplost in water worden er H+ -ionen afgegeven aan watermoleculen. Voorbeeldreacties: Sterk zuur + water HBr + H2O → H3O+ + BrNotatie: H3O+ , BrZwak zuur + water HF + H2O ⇄ H3O+ + FNotatie: HF (aq) Paragraaf 4 Begrippenlijst:
Organische zuren: zuren met een koolstofskelet en een –COOH-groep. Eenwaardig zuur: een zuur die 1 H-ion kan afstaan. Tweewaardig zuur: een zuur die 2 H-ionen kan afstaan. Driewaardig zuur: een zuur die 3 H-ionen kan afstaan. Zuurrestion: het negatieve reactieproduct bij een reactie met een zuur. Meerwaardige zuren: zuren die in staat zijn om meer dan 1 H-ion af te staan. Anorganische zuren: zuren zonder een koolstofskelet. Instabiele zuren: koolzuur ( H2CO3 ) en zwaveligzuur ( H2SO3 ) (Dit zijn de enige twee die we moeten kennen). BiNaS tabel 49: alle zuren. De bovenste 7 zuren zijn sterke zuren en reageren dus aflopend met water. Alle zuren onder H3O+ zijn zwakke zuren en geven dus een evenwichtsreactie met water. Alle zuren onder H2O geven geen reactie met water. → hoe lager het zuur staat, des te zwakker het zuur is. Paragraaf 5 Begrippenlijst: Zuurconstante:
Kz, hoe lager de Kz, des te zwakker het zuur. Let op! De constante is afhankelijk van de temperatuur.
De pH van een oplossing bereken je met: pH = - log [ H3O+ ] Bij een gegeven pH bereken je de H3O+ concentratie met: [ H3O+ ] = 10 - pH Hoe lager de pH, des te hoger [ H3O+ ] Een stof heeft pas een pH-waarde als het water is of als het in water is opgelost. Voorbeeld berekeningen [ H3O+ ] = 5.3 x 10-5 -log ( 5.3 x 10-5 ) ≈ 4.3 Voorbeeld berekening met abc-formule HF + H2O ⇄ H3O+ + F0.10 0 0.10 – X X + [ H 3O ] x [ F ] -------------------K= [ HF ] x [ H2O ]
0 X [ H3O+ ] x [ F- ] -------------------→ K x [ H2O ] = Kz = [ HF ]
XxX X2 --------------------Kz = 0.10 – X = 0.10 - X = 6.3 x 10-4 X2 = ( 0.10 – X ) x 6.3 x 10-4 X2 = 6.3 x 10-5 – 6.3 x 10-4X X2 + 6.3 x 10-4X – 6.3 x 10-5
X=
-b ± √b2 – 4ac --------------------2a
a=1 b = 6.3 x 10-4 c = 6.3 x 10-5 X = 7.6 x 10 -3 pH = - log ( 7.6 x 10-3 ) pH = 2.12
of
X = - 8.5 ( kan niet )
Voorbeeld berekening verwaarloosmethode [ H3O+ ] x [ F- ] X2 Kz = --------------------→ -------[ HF ] x [ H2O ] 0.10 – X
6.3 x 10-4 =
X2 ------------0.10 – x
X = √ 6.3 x 10-5
X2 = 6.3 x 10-4 x 0.10
→
→
X = 7.9 x 10-3
of X = - 7.9 x 10-3 ( kan niet )
X2 →
6.3 x 10-4 =
-------------------------------
0.10 – 7.9 x 10-3 → →
→ X2 = 6.3 x 10-5
X = √ 6.3 x 10-4 x ( 0.10 – 7.9 x 10-3 ) X = 7.6 x 10-3 of X = - 7.6 x 10-3 ( kan niet )
Hoofdstuk 9 Paragraaf 2 Begrippenlijst: Basische oplossing: als de pH van een oplossing meer dan 7 is. Een base: als het een H+ -ion kan opnemen. Zwakke base: basen die in water gedeeltelijk splitsen in ionen, dit is een evenwichtsreactie. Sterke base: basen die in water volledig splitsen in ionen, dit is een aflopende reactie. Een geconjugeerd zuur-basepaar: als een zwakke base een H+-ion opneemt, ontstaat er een zwak zuur dat weer een H+-ion kan afgeven. (bijvoorbeeld: CH3COO- en CH3COOH ) Een basische oplossing bevat OH--ionen . Voorbeeldreacties: Sterke base + water CaO + H2O → Ca2+ + OHNotatie: Ca2+, OHZwakke base + water ( met geconjugeerd zuur-basepaar ) CH3COO- + H2O ⇄ CH3COOH + OHNotatie: CH3COOParagraaf 3 Begrippenlijst: Meerwaardige basen: basen die instaat zijn om meer dan 1 H+-ion op te nemen. Als een goed oplosbaar zout een sterk basisch ion bevat, reageert het zout direct aflopend met water. Je noteert dan 1 reactievergelijking. Voorbeeld: Na2O + H2O → 2Na+ + 2 OHAls een goed oplosbaar zout een zwak basisch ion bevat, noteer je 2 Reactievergelijkingen. 1 van het oplossen van zout en een van de reactie van de base met water. Voorbeeld: Oplossen zout: NaF → Na+ + FF- is een zwakke base dus:
F- + H2O ⇄ HF + OHAls een slecht oplosbaar zout een basisch ion bevat, verloopt er geen reactie met water. Er zijn drie mogelijkheden van water met een zout gebeurd: 1. Het zout splitst in ionen. 2. Het zout reageert met water. 3. Het zout lost niet op in water. Paragraaf 4 Begrippenlijst: Baseconstante:
Kb, hoe lager de Kb, des te zwakker de base. Let op! De constante is afhankelijk van de temperatuur.
De pOH van een oplossing bereken je met: pOH = - log [ OH- ] Bij een gegeven pOH bereken je de OH- concentratie met: [ OH- ] = 10-pOH Het verband tussen de pH en de pOH is: pH + pOH = 14 Paragraaf 5 Begrippenlijst: Zuur-basereacties: reacties tussen zuren en basen. Hierbij geeft het zuur H+ion(en) af aan de base. Kwalitatieve analysemethode: welke stof is het? Kwantitatieve analysemethode: hoeveel stof is er? Stappenplan voor het opstellen van een reactievergelijking van een zuurbasereactie: Stap 1: Noteer de formule van alle deeltjes die aanwezig zijn. Let op! Vergeet H2O niet. Let op! Sterke zuren en zouten splitsen volledig in ionen en zwakke zuren niet. Stap 2: Bepaal het meest zure deeltje en het meest basische deeltje. BiNaS tabel 49 Stap 3: Stel de reactievergelijking van deze deeltjes op. De pijlen bij een reactievergelijking: Sterk zuur + sterke base = Sterk zuur + zwakke base =
→ →
(↚)
Zwak zuur + sterke base = Zwak zuur + zwakke base =
Paragraaf 6 Begrippenlijst: Equivalentiepunt: Volpipet: Buret: Maatkolf:
→ ⇄
(↚)
het punt waarop alle zure deeltjes hebben gereageerd met de base. een pipet met een volume met een standaardgrootte. om een stof bij titratie bij te druppelen. een maatbeker met een exact bekend volume.
Als je een zwak zuur met een sterke base titreert, ligt de pH bij het equivalentiepunt onder de 7. Als je een zwakke base met een sterk zuur titreert, ligt de pH bij het equivalentiepunt onder de 7. Als je een sterk zuur met een sterke base titreert, ligt de pH bij het equivalentiepunt rond 7.
Er zijn drie soorten titraties: 1. Directe titratie
Voorbeeld opdrachten bij directe titratie: Opdracht 39 + 40 2. Indirecte titratie
Indirecte titratie komt vooral voor bij redox. 3.Terug titratie
Voorbeeld opdracht bij terug titratie: opdracht 43.
