Zuur-base reacties

Zuur-base reacties
+
Bij een zuur-base reactie reageert een zuur met een base. Het zuur staat een H af aan de base. Zuurbase reacties worden aangeduid als protolysereacties omdat er protonenoverdracht plaatsvindt.
Het volgende schema is een goed hulpmiddel om alle voorkomende zuur-base reacties op telossen:
1 Noteer de deeltjes die aanwezig zijn.
2 Ga na welk deeltje het zuur en welk de base is
+
3 Ga na hoeveel H het zuur per deeltje kan afstaan
en de base per deeltje opnemen
4 Stel de reactievergelijking op.
1 Neutralisatiereacties
–
+
Bij samenvoegen van zuren en hydroxiden reageren H (zuur) en OH ionen (base) met elkaar onder
vorming van watermoleculen. Dit reactietype noemt men neutraliseren.
Voorbeeld:
Geef de vergelijking van de reactie van verdund zwavelzuur met natronloog.
Noteer de deeltjes die aanwezig zijn.
Wat is het zuur en wat is de base?
+
2–
zwavelzuur: H (aq), SO4 (aq) (H2SO4 is een
sterk zuur, dus volledig in ionen gesplitst)
+
–
natronloog: Na (aq), OH (aq)
(NaOH is een goed oplosbaar zout.)
+
+
Hoeveel H kan het zuur per deeltje
afstaan en de base per deeltje
opnemen?
zuur: H (aq);
–
base: OH (aq).
H2SO4 is een sterk zuur, dus heb je direct met
+
H te maken;
–
+
OH kan één H opnemen.
–
+
H (aq) + OH (aq) → H2O(l)
Stel de RV op.
(bij indampen onstaat:
+
2–
2 Na (aq) + SO4 (aq) → Na2SO4(s))
De sulfaationen nemen niet deel aan de reactie en worden dan ook niet vermeld. Bij indampen van de
heldere, kleurloze oplossing kristalliseert natriumsulfaat uit.
Het bovenstaande schema kun je vereenvoudigen tot eenzelfde soort schema dat bij het
samenvoegen van zoutoplossingen is gebruikt:
+
RV
2–
H (aq), SO4 (aq)
zuur
+
–
Na (aq), OH (aq)
base
+
–
H (aq) + OH (aq) → H2O(l)
(bij indampen onstaat:
+
2–
2 Na (aq) + SO4 (aq) → Na2SO4(s))
Nog twee voorbeelden van neutralisatiereacties:
1 Geef de vergelijking van de reactie als magnesiumhydroxide wordt overgoten met azijn
(een oplossing van het zwakke ethaanzuur).
1
RV
Mg(OH)2(s)
base
Mg(OH)2(s) + 2 CH3COOH(aq) → 2 H2O(l) + Mg (aq) + 2CH3COO (aq)
CH3COOH(aq)
zuur
(bij indampen onstaat:
2+
–
Mg (aq) +2 CH3COO (aq) → Mg(CH3COO)2(s))
2+
–
Azijnzuurmoleculen worden ongesplitst genoteerd, omdat azijnzuur een zwak zuur is en zodoende
merendeels ongesplitst is.
Bij samenvoegen van oplossingen van bepaalde zuren en hydroxiden vindt – behalve neutralisatie –
ook een neerslagreactie plaats omdat er een slecht oplosbaar zout ontstaat.
2 Geef de vergelijking van de reactie van verdund zwavelzuur met een bariumhydroxide-oplossing.
+
Bij het samenvoegen van beide oplossingen verbinden de H -ionen zich met de hydroxide-ionen,
terwijl bariumionen met sulfaationen het in water slecht oplosbare bariumsulfaat vormen volgens:
+
2–
H (aq), SO4 (aq)
zuur
–
2+
RV
+
–
2+
2–
H (aq) + OH (aq) + Ba (aq) + SO4 (aq) → 2 H2O(l) + BaSO4(s)
Ba (aq), OH (aq)
base
Geen van de in de oplossing aanwezige ionen kan in deze reactievergelijking worden weggelaten.
2 Reactie tussen een slecht in water oplosbaar metaaloxide en een zuur.
Bij de reactie van een metaaloxide met een zuur verbindt het zuurstofion (base) van het oxide zich
+
met het H -ion (zuur) onder vorming van water.
3 Geef de vergelijking van de reactie als koper(II)oxide met verdund salpeterzuur wordt overgoten.
RV
CuO(s)
base
+
+
2+
CuO(s) + 2 H (aq) → H2O(l) + Cu (aq)
–
H (aq), NO3 (aq)
zuur
(bij indampen onstaat:
2+
–
Cu (aq) + 2 NO3 (aq) → Cu(NO3)2(s))
Nitraationen nemen niet deel aan de reactie; in de vergelijking worden ze dan ook niet vermeld.
2‒
+
O -ionen van het CuO reageren met H -ionen; bij indampen van de heldere blauw gekleurde
oplossing kristalliseert kopernitraat uit.
3 Reacties van een zuur met een zout(oplossing).
Koolzuur, H2CO3, is een instabiel zuur. Als het in een reactie ontstaan valt het uiteen in water en CO2.
+
Ook waterstofcarbonaat leidt door opname van één H tot hetzelfde resultaat.
Voorbeeld:
4 Geef de vergelijking van de reactie als bariumcarbonaat met verdund salpeterzuur wordt
overgoten.
BaCO3(s)
base
+
H (aq), NO3–(aq)
zuur
RV
+
2+
2+
BaCO3(s) + 2 H (aq) → [H2CO3] +Ba (aq)] →H2O(l) + CO2(g) + Ba (aq)
(bij indampen onstaat:
2+
–
Ba (aq) + 2 NO3 (aq) → Ba(NO3)2(s))
2
2‒
+
CO3 -ionen van het BaCO3 reageren met H -ionen. Nitraationen nemen niet deel aan de reactie; in de
vergelijking worden ze dan ook niet vermeld.
4 Reacties van een base met een zout(oplossing).
Voorbeeld:
5 Bij een oplossing van ammoniumchloride voegt men wat natronloog.
+
–
NH4 (aq), Cl (aq)
zuur
+
–
Na (aq), OH (aq))
base
RV
+
NH4 (aq)
–
+ OH (aq) → H2O(l) + NH3(aq)
(bij indampen onstaat:
–
+
Cl (aq) + Na (aq) → NaCl(s))
3