V6: Zuren en Basen

Zuren en basen
Zuur, een lage pH waarde pH < 7       Basisch, een hoge pH waarde Ph > 7
pH = - log [ H⁺ ]                      [ H⁺ ] = 10^-pH                         M = mol / L        
pOH = - log [ OH^- ]                 pH + pOH = 14                 [ OH^- ] = 10^-pOH
Een zuur is een deeltje dat een proton ( H⁺ ) kan afstaan. Een molecuul dat meerdere protonen kan afstaan is een meerwaardig zuur. Alleen de H⁺ van de carbonzuurgroepen kunnen worden afgestaan.
Een base is een deeltje dat een proton( H⁺ )  kan opnemen.
Oxiden van metalen die met water reageren vormen ook basische oplossingen. Het O^2- ion in het zout fungeert dan als base. Voorbeeld CaO + H₂O à Ca²⁺ + 2 OH^-
In binas tabel 45 a staat hierbij een ‘’r’’.
Een sterk zuur splitst volledig in ionen. Sterke zuren staan linksbovenaan in binas tabel 49. Bij deze zuren loopt het evenwicht af, er is maar een pijl naar 1 kant.
Een zwak zuur splitst niet volledig in ionen, ze staan in tabel 49 onder H₃O⁺. Bij deze reactie ontstaat een evenwicht, dus 2 pijlen 2 verschillende kanten op.
Hetzelfde geldt voor sterke en zwakke basen.
Sterke zuren met meerdere protonen reageren meerdere keren tot ze alle protonen kwijt zijn.
Voorbeeld, H₂SO₄ + H₂O à HSO₄^- + H3O⁺        HSO₄^- + H₂O à SO₄^2- + H3O⁺
De zuurconstante K_z is een kwantitatieve aanduiding voor de mate waarin een zuur sterk of zwak is. Hoe zwakker een zuur hoe kleiner de K_z waarde.
Voorbeeld, zwak zuur HZ met water            HZ + H₂O        H₃O⁺ + Z^-
De basenconstante K_b is een kwantitatieve aanduiding voor de mate waarin een base sterk of zwak is. Hoe zwakker een base hoe kleiner de Kb waarde.
Voorbeeld, B + H₂O         OH^- + BH⁺
Algemeen geldt de formule K_z x K_b = K_w              Binas tabel 50 zuur- en baseconstanten
In binas tabel 49 staan naast de zuren, de basen vermeld die ontstaan als het zuur 1 proton verliest.    Voorbeeld,  CH₃COOH   CH₃COO^-       Dit heten geconjugeerde zuur-baseparen. Een sterk zuur heeft een zeer zwakker geconjugeerde base; hoe sterker het zuur, des te zwakker de geconjugeerde base.
Een sterke base heeft een zeer zwak geconjugeerd zuur; hoe sterker de base, des te zwakker het geconjugeerde zuur.
Een amfolyt is een deeltje dat zowel zuur als base is. Een amfolyt gedraagt zich als een base in een zuur milieu. Een amfolyt gedraagt zich als een zuur in een basisch milieu. De zuur- of baseconstante van het amfolyt bepaald wanneer het zich als een base of als een zuur gedraagt.                Voorbeelden van amfolyten,  H₂O    HCO₃^-    HSO₃^-    H₂PO₄^-

Stappenplan opstellen zuur-basereacties
tap

actie

toelichting

1

Noteer de formule van elk deeltje in het reactiemengsel

Bedenk of de genoemde stof al in ionen is gesplitst of niet. Zwak zuur of zwakke base= niet geïoniseerd noteren
sterk zuur of sterke base = wel geïoniseerd noteren
opgeloste zouten ook in ionen noteren

2

Sorteer zure en base deeltjes

Binas Tabel 49

3

Bepaal het sterkste zuur en de sterkste base

Binas Tabel 49

4

Bepaal of de reactie wel verloopt, zo ja hoe, aflopend of evenwicht etc.

1 reactie tussen sterk zuur en sterke base is aflopend
2 reactie tussen –sterk zuur en zwakker base- of –zwak zuur en sterke base- is een vrijwel aflopende reactie
3 reactie tussen zwak zuur en zwakke base is evenwicht
4 een zeer zwak zuur en zeer zwakke base gaan in een oplossing gaan geen zuur- basereactie met elkaar aan

5

Stel de vergelijking op

Let erop of je een enkele pijl of een evenwichtsteken moet gebruiken

6

Controleer de vergelijking

Controleer de ladingen en aantal atomen voor en na de pijl

7

Zorg dat in de totaalvergelijking niet dezelfde deeltjes voor en na de pijl voorkomen

Denk om H₂O en Na⁺ met dubbele deeltjes
Denk om neerslag