6.2

Zuren en basen
Zure, neutrale en basische oplossingen
In plaats van je tong kun je beter een indicator gebruiken om het zuur zijn aan te
tonen. Indicatoren zijn stoffen die in een zure oplossing een andere kleur hebben dan
in een niet-zure oplossing.
Er zijn verschillende soorten indicatoren, dit zijn er drie:
Lakmoes:
Blauw lakmoes wordt rood als je er een zuur op druppelt.
Rood lakmoes wordt blauw als je er een base op druppelt
Universeel-indicator: wordt gebruikt om de zuurgraad te bepalen
Rodekoolsap: zuur: rood – base: groen
Niet alle zuren zijn even zuur. De mate van zuur zijn noemen we de zuurgraad. Ook
alle basische oplossingen zijn niet even basisch. Je zou de mate van basisch zijn de
basegraad kunnen noemen, maar ook hiervoor gebruiken we de term zuurgraad. Om
de zuurgraad van een oplossing in een getalswaarde te kunnen uitdrukken,
gebruiken we de pH.
In een zure oplossing is de pH kleiner dan 7. Hoe zuurder een oplossing des te lager
is de pH. In een basische oplossing is de pH groter dan 7. Hoe basischer de
oplossing des te hoger is de pH.
(pH 7 is neutraal)
In tabel 52A van Binas staat een uitgebreide lijst met indicatoren. Er staat bij
verschillende pH-waarden een bepaalde kleur. De overgang van de ene kleur naar
de andere treedt niet op bij één bepaalde waarde van de pH. In dit omslagtraject
heeft de indicator een mengkleur.
§6.2
Wat maakt een oplossing zuur?
Uit het feit dat zure oplossingen geleidend zijn voor elektrische stroom, concluderen
we dat zure oplossingen vrije ionen moeten bevatten.
Zure oplossingen bevatten H+(aq) ionen.
Als we salpeterzuur in water brengen ontstaat een zure oplossing. De volgende
reactie treed dan op:
HNO3(l)
H+(aq) + NO3-(aq)
Het molecuul heeft een H+ ion afgestaan.
Een zuur is een deeltje dat H+ kan afstaan.
In een zure oplossing zitten altijd H+ ionen en negatieve ionen. Deze negatieve ionen
noemen we de zuurrestionen.
Sterke zuren: (staan aan water alle H+ af)
HCl
HBr
HI
HNO3
H2SO4
waterstofchloride
waterstofbromide
waterstofjodide
salpeterzuur
zwavelzuur (tweewaardig sterk zuur)
Zwakke zuren: (staan H+ aan water niet zo goed af)
HF
CH3COOH (HAC)
H2C2O4
H2S
H3PO4
waterstoffluoride
azijnzuur
oxaalzuur
waterstofsulfide
fosforzuur (driewaardig zwak zuur)
LET OP : zoutzuur is een oplossing van HCl.
Basen
Basische oplossingen bevatten OH-(aq) ionen.
Als je het gas ammoniak in water leid ontstaat er ammonia, een basische oplossing.
Het ontstaan van OH- geven we als volgt in een reactievergelijking weer:
NH3(g) + H2O(l)
NH4+(aq) + OH-(aq)
In deze vergelijking heeft NH3 een H+ opgenomen.
Een base is een deeltje dat H+ kan opnemen.
Zwakke basen:
NH3
S2CO32SO32PO43-
ammoniak
sulfide
carbonaat
sulfiet
fosfaat
Sterke basen:
OH- - hydroxide
O2- - oxide
in tabel 49
Notatie
oplossing
Sterke zuren
H3O+ en hoger
In ionen,
bijvoorbeeld
H+(aq) + Cl-(aq)
Zwakke zuren
onder H3O+
in moleculen,
bijvoorbeeld
CH3COOH(aq)
Als je een zwak zuur in water oplost ontstaat er een evenwicht
Omdat zwak zure oplossingen maar weinig H+ afstaan krijgen deze oplossingen
alleen (aq) achter het zwakke zuur.
Zwak zuur:
Sterke zuren:
Zwakke zuren:
CH3COOH(aq)
HCl(aq)
H+(aq) + Cl-(aq)
CH3COOH(aq) <-> H+(aq) + CH3COO-(aq)
99%
1%
pH berekeningen
pH = -log[H+] en [H+] = 10-pH
Bereken de pH van 3,8 × 10-3 M salpeterzuur.
HNO3  H+(aq) + NO3-(aq)
Uit 1 mol HNO3 ontstaat 1 mol H3O +. Dus ontstaat er uit 3,8 × 10-3 mol HNO3 ook
3,8 × 10-3 mol H+. Conclusie: [H+] = 3,8 × 10-3 mol l-1 . De pH is dan 2,4.
Omgekeerd kan ook bijvoorbeeld als je weet dat de pH van zoutzuur 4,7 is dan is de
[H+] = 2,0 × 10-5 mol l-1.
Berekening:
4,7 = -log[H+] ofwel [H+] = 10-4,7 = 2,0 x 10-5 mol l-1
Oefenopdrachten:
1
Bereken de pH van de volgende oplossingen:
a
0,020 molair HNO3-oplossing
b
2,5 gram H2SO4 is opgelost tot 2,0 liter oplossing
2
Ik wil een oplossing van pH is 4,32 maken door het oplossen van zwavelzuur.
Bereken hoeveel gram zwavelzuur ik dan per liter moet oplossen.
3
Men voegt 10,0 mL 0,1 M zoutzuur toe aan 10,0 mL 0,1 M zwavelzuuroplossing.
Welke pH heb je gekregen?
4
Geef
a
b
c
5
Hoe noteer je:
a.
Zoutzuur
b.
Zwavelzuur- oplossing
c.
Azijnzuur- oplossing
d.
Koolzuur- oplossing
vergelijking voor het oplossen van:
waterstoffluoride(HF)
ammoniumchloride (NH4Cl) (let op zijn er twee!)
H3PO4