LRB
H6 Zuren en basen 4havo – voorjaar 2012
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Toetsing in periode 4 ! 6 juni ! DTM-T zuur/base t/m §6.6 ! Tabel 6.10,6.13,6.17 en pH-berekeningen
(zoals in vragen 14,15,26 en 27)
!
Toetsweek einde periode ! TW441 H1 t/m 6 100min
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
pH (zuurgraad)
LRB
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Effect op tanderosie
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Zuren en basen ! Zuren en basen zijn elkaars tegenovergestelde ! Een maat voor de concentratie zuur of base is de pH
(zuurgraad) ! Meestal tussen 0 en 14
! pH < 7 noemen we zure oplossingen ! pH > 7 noemen we basische oplossingen ! pH = 7 is neutraal (zuiver water)
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.2 De pH van een oplossing ! pH meten van een oplossing ! Lakmoespapier (rood en blauw) ! Universeel indicatorpapier ! pH-meter ! Indicatoren (volgende slide) Universeel indicatorpapier pH-meter (pH-elektrode)
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
Rood lakmoespapier
LRB
Lakmoespapier ! Rood lakmoespapier ! Kleurt rood: zure oplossing of neutrale oplossing ! Kleurt blauw: basische oplossing ! Blauw lakmoespapier ! Kleurt blauw: basische oplossing of neutrale oplossing ! Kleurt rood: zure oplossing
! Hoe kun je zeker weten of iets een zure oplossing is? ! Hoe kun je zeker weten of iets een basische oplossing is? ! Hoe kun je weten of iets een neutrale oplossing is? vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Zuur-base-indicatoren !
Binastabel 52
! Omslagtraject
! Voorbeeld: methylrood ! Rood betekent pH < 4,8 ! Geel betekent pH > 6,0 ! Mengkleur betekent 4,8 < pH < 6,0
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Geef het pH-gebied Voorbeeld !
Broomthymolblauw kleurt geel ! De pH < 6,0
Opdrachten !
Broomkresolgroen kleurt blauw
!
Fenolftaleïen kleurt paarsrood
!
Kresolrood kleurt geel en thymolblauw kleurt rood
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Experiment 6.1 ! In welk pH-gebied ligt de pH van een oplossing? ! Rood lakmoespapier ! Blauw lakmoespapier
Fenolftaleïen ! Bromthymolblauw ! Drie strookjes universeel indicatorpapier !
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.3 Zuren ! Demonstratie-experiment 6.2 ! Bespreken vragen en opdrachten
! Demonstratie-experiment 6.3 ! Bespreken vragen en opdrachten
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.3 Zuren 1 ! Door een zuur in water op te lossen verandert de pH ! De pH wordt lager ! Een zuur in water geleidt de stroom ! Er ontstaan ionen (geladen atomen)
! Er bestaan zwakke en sterke zuren ! Bij zwakke zuren onstaat er een evenwichtsreactie ! Bij sterke zuren ontstaan er alleen maar ionen
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.3 Zuren 2 !
Meerwaardige zuren ! Eenwaardig zuur: zuur dat één H+ kan afstaan ! Tweewaardig zuur: zuur dat twee H+ kan afstaan ! Driewaardig zuur: zuur dat drie H+ kan afstaan
! Opdracht ! Waterstofchloride is een éénwaardig zuur ! Zwavelzuur is een …waardig zuur ! Azijnzuur is een …waardig zuur ! Fosforzuur is een …waardig zuur vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.3 Zuren 3 ! Het deeltje dat er voor zorgt dat een oplossing zuur
wordt is een H+-ion ! Een H+-ion is een proton
! Een zuur is een deeltje dat een H+-ion kan afsplitsen ! Een zwak zuur splitst de H+ niet makkelijk af ! Een sterk zuur splitst de H+ volledig af
! Een sterk zuur staat in Tabel 49 boven H3O+ ! Een zwak zuur staat in Tabel 49 onder H3O+
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.3 Zuren 4 ! Notatie oplossing van zwak zuur: HZ(aq) ! Notatie oplossing van sterk zuur: H+ (aq) + Z- (aq)
! Notatie reactievergelijking zwak zuur met water:
evenwichtspijl ! Notatie reactievergelijking sterk zuur met water:
enkele pijl
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Bekende zuren ! Tabel 6.10 in het boek op bladzijde 145 ! Samen maken vragen 8 en 9
! Weektaak t/m 13
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.4 pH-berekeningen aan zure oplossingen ! pH = -‐log [H+] ! [H+] = 10-‐pH ! Regel: Aantal significante cijfers van de
concentra>e zijn het aantal decimalen in de pH (en andersom)
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenen met pH-berekeningen ! Bereken de pH van een 0,56M oplossing van HCl
HCl H+ + ClpH = -log (0,56) = 0,25 ! Bereken de pH van een 1,34M oplossing van H2SO4
H2SO4 2H+ + SO42pH = -log (2 x 1,34) = -0,428
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenen met pH-berekeningen ! Bereken de [H+] in zoutzuur met pH = 3,12
[H+] = 10-3,12 = 7,6 10-4 mol L-1 ! Bereken de [H+] in zwavelzuur met pH = 3,12
[H+] = 10-3,12 = 7,6 10-4 mol L-1 ! Bereken de [H+] in een onbekend zuur met pH = 3,12
[H+] = 10-3,12 = 7,6 10-4 mol L-1
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenen met pH-berekeningen Jari maakt een 1,0L oplossing van zoutzuur. De oplossing heeft een pH van 3,47 Hoeveel gram HCl is er in de oplossing opgelost? [H+] = 10-3,47 = 3,4 10-4 mol L-1 Molverh. H+ : HCl is 1:1 3,4 10-4 mol HCl Molmassa HCl: 36,46g mol-1 36,46 g 1,000 mol vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
36,46 x 3,4 10-4 / 1,000 = 1,2 10-2 g HCl 3,4 10-4 mol
LRB
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
YouTube (14:28): http://www.youtube.com/watch?v=scBR27Fz4KY
LRB
§6.5 Basen ! Een base is een deeltje dat één of meer H+-ionen kan
opnemen. ! Alle basische oplossingen bevatten OH--ionen ! OH--ionen ontstaan als een base in contact komt met
water
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.5 Basen ! Sterke base ! In de formule van een oplossing alleen de deeltjes ! Voorbeeld: oplossing van natriumhydroxide in water (natronloog) Na+ + OH-
! Zwakke base ! In de formule van een oplossing alleen de opgeloste base zelf ! Voorbeeld: oplossing van ammoniak in water (ammonia) NH3 (aq)
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.6 pH-berekeningen aan basische oplossingen !
pOH = -‐log [OH-‐]
! [OH-‐] = 10-‐pOH ! pH + pOH = 14 (T= 298K)
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
Youtube (2:33): http://www.youtube.com/watch?v=QpXJ_Vh16pY
LRB
Bespreken opdrachten ! Afwisselen opdrachten met lezen tekst in paragraaf
(studeren)
Te bespreken opdrachten ! §6.4: 16 en 17 ! §6.5: 20 t/m 24 ! §6.6: 28 en 29
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenen met pH-berekeningen ! Een leerling voegt 25 mL 0,345 M zoutzuur toe aan 70
mL 0,27 M verdund salpeterzuur. Bereken de pH van de nieuwe oplossing.
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenen met pH-berekeningen ! Een leerling voegt 25 mL 0,345 M zoutzuur toe aan 70 mL 0,27
M verdund salpeterzuur. Bereken de pH van de nieuwe oplossing. ! In 25 mL 0,345 M zoutzuur zit (HCl : H+ is 1:1)
0,345 mol 1,00 L
0,345 x 0,025 = 8,6 10-3 mol H+ 0,025 L
! In 70 mL 0,27 M verdund salpeterzuur zit (HNO3 : H+ is 1:1)
0,27 mol 1,00 L vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
0,27 x 0,070 = 1,9 10-2 mol H+ 0,070 L
LRB
Oefenen met pH-berekeningen ! Een leerling voegt 25 mL 0,345 M zoutzuur toe aan 70
mL 0,27 M verdund salpeterzuur. Bereken de pH van de nieuwe oplossing.
! In 25 +70 = 95 mL zit 8,6 10-3 + 1,9 10-2 = 2,8 10-2
2,8 10-2 mol
2,8 10-2 x 1,00 / 0,095 = 0,29 mol L-1 H+
0,095 L
1,00 L
! pH = -log [H+] = - log (0,29) = 0,54
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenopgaves Rodekoolsap 2011-II 16. Scheidingsmethodes • Extraheren (scheiden op basis van verschil in …) •
Filtreren (scheiden op basis van verschil in …)
17. pH = - log [H+] => [HCl] : [H+] => 1:1
pH = - log (0,2) = 0,7 18. Azijnzuur is een zwak zuur. Het is slechts gedeeltelijk in
ionen gesplitst. Als de molariteit van een sterk en een zwak zuur gelijk is staat een sterkzuur al zijn H+ af.
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenopgaves Rodekoolsap 2011-II 19. Ba(OH)2 Ba2+ + 2 OH-. 20. De kleur verandert van groen naar blauw, omdat bij
verdunnen van een basische oplossing de pH richting 7 verschuift.
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenopgaves Wijnbederf 2008-II 34. Nog niet behandeld 35. [H+] = 10-pH = 10-3,18 = 6,6 10-4 36. 200 mg SO32-
32,06 + 3x16,00 = 80,06 200 10-3 g 1,000 mol
200 10-3 x 1,000 / 80,06 = 2,498 10-3 mol SO32-
Molverhouding SO32- : O2 is 2:1 2,498 10-3 / 2 = 1,249 10-3 mol O2 2x16,00 = 32,00 g
1,249 10-3 x 32,00 / 1,00 = 4,0 10-2 g => 40 mg O2
1,000 mol
1,249 10-3 mol
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenopgaves Wijnbederf 2008-II 37. ADI-waarde sulfiet: 0,7 mg per kg
In twee glazen wijn zit: 2 x 120 = 240mL => 0,240L wijn 200 mg => 0,200g
0,240x0,200/1,00 = 4,8 10-2 g SO32-
1,00 L
0,240L
80,06 g 1,000 mol
4,8 10-2 g 4,8 10-2 x 1,000 / 80,06 = 5,996 10-2 mol SO32-
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenopgaves Wijnbederf 2008-II 37. Molverhouding SO32- : SO2 is 1:1 -> 5,996 10-2 mol SO2
64,06g
5,996 10-2 x 64,06 / 1,000 = 0,03841 g SO2 -> 38,41mg
1,000 mol
5,996 10-2 mol SO2
38,41 mg SO2 in iemand van 62 kg betekent 38,41 / 62 = 0,62 mg SO2 per kg. Dit is minder dan de ADI-waarde van 0,7 mg per kg. 38,41 mg
38,41 x 1,0 / 62 = 0,62
62 kg
1,0 kg
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefen-DTM Naam
Formule
Waterstofchloride H2O + CO2 Verdund zwavelzuur CH3COOH (aq) Waterstofcarbonaation Acetaation (ethanoaation) Ethaanzuur 2) Bereken de [H+] in een oplossing met pH = 4,562 3) Bereken de [OH-] in een oplossing met pH = 8,4 4) Berekene de pH van een 0,235M zwavelzuuroplossing? vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefen-DTM Naam
Formule
Waterstofchloride
HCl
Koolzuur / Koolzuurhoudend water
H2O + CO2
Verdund zwavelzuur
2H+ + SO42-
Azijn / Azijnzuuroplossing
CH3COOH (aq)
Waterstofcarbonaation
HCO3-
CH3COO-
Acetaation (ethanoaation)
Ethaanzuur
CH3COOH
2) [H+] = 10-pH = 10-4,562 = 2,74 10-5 3) pOH = 14-8,4 = 5,6; [OH-] = 10-pOH = 10-5,6 = 3 10-6 4) Zwavelzuuroplossing: 2H+ + SO42-. Verhouding H2SO4 : H+ 1:2. 2 x 0,235 = 0,470 mol L-1 H+. pH = - log [H+] = -log(0,470) = 0,328 vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.7 Zuur-basereacties !
Een zuur staat een H+ af en een base neemt een H+ op. Kortom er kan een reac>e optreden tussen een zuur en een base. Een zuur-‐basereac>e
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
VOORBEELD1: Geef de vergelijking van de reac>e tussen zoutzuur en ammoniak. !
Stap 1: Wat zijn de formules; ! H+(aq) + Cl-‐(aq) en NH3(aq)
!
Stap 2: Zijn er zuren en basen? !
!
Ja; zuur = H+(aq), base = NH3(aq)
Stap 3: Geef de vergelijking; ! H+(aq) + NH3(aq) à NH4+(aq)
!
Stap 4: Controleer of elementenbalans (deeltjes) en ladingsbalans kloppen !
!
Ja; Deeltjes ok. Ladingsbalans: links 1+, rechts 1+
Stap 5: Controleer of er geen neerslagreac>e plaatsvindt ! NH4+ en Cl-‐ à geen neerslag (tabel 45)
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
VOORBEELD2: Geef de vergelijking van de reac>e tussen een overmaat verdund salpeterzuur en calciumcarbonaat !
Stap 1: Wat zijn de formules; ! H+(aq) + NO3-‐(aq) en CaCO3(s)
!
Stap 2: Zijn er zuren en basen? !
!
Ja; zuur = H+(aq), base = CO32-‐-‐deeltje in CaCO3(s)
Stap 3: Geef de vergelijking; ! CO32-‐ kan twee H+ opnemen. Dit gebeurt ook ivm de
overmaat: 2H+(aq) + CaCO3(aq) à Ca2+(aq) + H2O + CO2
!
Stap 4: Controleer of elementenbalans (deeltjes) en ladingsbalans kloppen !
!
Ja; Deeltjes ok. Ladingsbalans: links 2+, rechts 2+
Stap 5: Controleer of er geen neerslagreac>e plaatsvindt
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
! Ca2+ en NO3-‐ à geen neerslag (tabel 45)
LRB
Voorbereiding !
Stel de reactievergelijkingen op voor experiment 6.6
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd