Scheikunde Chemie overal Kelly van Helden

Planning Theorie Huiswerk maken

Samen Opdracht 1 blz 45

In welk gebied ligt: - de pH van zure schoonmaakmiddelen In welk gebied ligt: - de pH van zure schoonmaakmiddelen? - de pH van basische schoonmaakmiddelen? Hoe meet je de pH met universeel indicator papier? Waarvoor gebruik je zure schoonmaakmiddelen? En basische?

Hoofdstuk 8 zuren en basen Wanneer is een stof zuur of basisch? pH of zuurgraad

pH-indicator Een stof waarmee je de zuurgraad (pH) kunt aantonen.

Het meten van de pH-waarde Het meten van de pH-waarde kan op verschillende manieren: Lakmoespapier  pH indicator Rood = zuur; blauw =base Universeel pH papier Elektronische pH meter

Andere indicatoren

Zelf aan de slag Maak opdracht 1f, 2 t/m 9 Niet maken: 7

8.3 Zuren Alle zure oplossingen: Hebben een zure smaak Beinvloeden de kleur van zuur/base indicatoren Hebben een pH waarde kleiner dan 7

Zuren Zure oplossingen bevatten altijd H+ ionen Niet opgeloste zuren zijn moleculaire stoffen Je hebt dus water nodig voor de zure eigenschappen Een verdunde zure oplossing is een zure oplossing die met water extra verdund is

Ionisatievergelijking van zuren Zuren splitsen in ionen wanneer opgelost in water Zuur is een protonendonor Zuur is dan geïoniseerd H+ ionen en zuurrest ion

ionisatievergelijking HNO3 (l)  H+ (aq) + NO3- (aq) Voor pijl het molecuul van het zuur Na de pijl de ionen van waterstof (H+) en het zuurrest ion. H2SO4 (l)  2H+ (aq) + SO42- (aq)

Naamgeving zuurrest ionen

Gedeeltelijke splitsing CO2 + H2O H2CO3 H2CO3 2H+ + CO32- (zwak zuur) In 1 keer CO2 (g) + H2O (l) 2H+(aq)+ CO32-(aq) Bij zwakke zuren gaat het trapsgewijs HCO3-

Voorbeeld H2SO4 (l)  2H+ (aq) + SO42- (aq) Gedeeltelijke splitsing H2SO4 (l)  H+ (aq) + HSO4- (aq)  2H+ (aq) + SO42- (aq)

Zuren Tabel 8.7 en 8.8 in je boek uit je hoofd leren! Let op! Koolzuur: In koolstofdioxide zit geen H Opgelost in water vormt CO2  H2CO3 Hierin zit wel een H!

pH Waarde De pH waarde wordt bepaald door de hoeveelheid H+ ionen die in de oplossing aanwezig zijn (De molariteit van H+)

Sterke en zwakke zuren Splitsen van ionen

Huiswerk Maak opdracht Maak opdracht 1f, 2 t/m 9 Niet maken: 7 Opdracht 10 t/m 22 Niet maken: 20

Basen

Planning Huiswerk nakijken Theorie Huiswerk maken

Huiswerk nakijken 1f. Acetaat OH- SO32- oxide ion Nitriet ion CO32- waterstofcarbonaat ion

2. a. pH < 7 b. pH > 7 c. pH = 7 3. a. minder zuur dus pH wordt hoger nadert 7. b. minder basisch dus pH wordt lager nadert 7 c. waarde nadert pH van 7 d. waarde nadert pH van 7

4. a. pH meter, universeel indicator papier, zuur-base-indicator b 4. a. pH meter, universeel indicator papier, zuur-base-indicator b. pH meter is het meest nauwkeurig 5. a. zuur-base indicatoren zijn stoffen die bij een bepaalde pH van kleur veranderen b. 6. Citroensap verlaagd de pH van de jam. 8. Broomthymolblauw wordt geel pH< 6,0 Congorood wordt oranje rood pH > 5,0 pH van de oplossing ligt tussen de 5 en 6 Indicator pH = 3 pH = 6 pH = 11 Methyloranje Rood Oranje/geel Methylrood Geel fenolrood

9. a. broomthymolblauw wordt paars/rood pH > 6,8 Thymolblauw wordt geel 4< pH<8 pH van de oplossing ligt tussen 6,8 en 8 10. Zure smaak, beinvloeden kleur van zuur/base indicator en pH< 7 11. a. H+ b. bij het oplossen van zuur in water c. het negatieve ion als de H+ weg is 12. a. H2CO3 (H2O en CO2) b. CH3COOH c. H2SO4

13. a. waterstofchloride b. koolzuur c. fosforzuur 14. a 13. a. waterstofchloride b. koolzuur c. fosforzuur 14. a. HCl (g)  H+ (aq) + Cl- (aq) b. HNO3 (l)  H+ (aq) + NO3- (aq) c. CH3COOH(l)  H+(aq) + CH3COO- (aq) 15. a. wanneer het beweeglijke geladen deeltjes in de oplossing zitten b. Zuren bevatten H+ ionen en negatieve ionen c. Metaal en niet metalen geladen

16. a. Zoutzuur is de naam voor de oplossing van waterstofchloride b 16. a. Zoutzuur is de naam voor de oplossing van waterstofchloride b. waterstofchloride-oplossing of zoutzuur 17. a. H+ (aq) + NO3- (aq) b. 2H+ (aq) + SO42- (aq) c. H+ (aq) + Cl- (aq) 18. a. waterstofchloride oplossing/zoutzuur b. salpeterzuur c. waterstofchloride d. zwavelzuuroplossing

19. a. NaCl (metaal en niet metaal) en HCl (alleen niet metalen) b 19. a. NaCl (metaal en niet metaal) en HCl (alleen niet metalen) b. ionbindingen c. atoombindingen en vanderwaalsbindingen d. Na+(aq) + Cl-(aq) en H+(aq) + Cl-(aq) 21. Bij sterk zuur aflopende reactie bij zwak zuur evenwichtsreactie

22. a. 1. H2SO4 sterk b. 2. H2S zwak 3. H3PO4 zwak 4. HNO3 sterk 5 22. a. 1.H2SO4 sterk b. 2. H2S zwak 3. H3PO4 zwak 4. HNO3 sterk 5. CO2 zwak 6. NH4+ zwak 7. HBr sterk

22.

8.5 basen Alle basische oplossingen: Hebben een ontvettende werking Beinvloeden de kleur van zuur/base indicatoren Hebben een pH waarde groter dan 7

Basen Basische oplossingen bevatten altijd OH- ionen Niet opgeloste basen zijn moleculaire stoffen Je hebt dus water nodig voor de basische eigenschappen Een verdunde basische oplossing is een basische oplossing die met water extra verdund is

Voorbeeld HCO3- (aq)+ H2O(l)  H2CO3 (aq)+ OH- (aq) De base kan een H+ ion opnemen van het water. Hoe meer OH- hoe basischer de stof

Uit je hoofd leren Tabel 8.14

Ammoniak NH3 (aq) + H2O (l)  NH4+ (aq) + OH- (aq) Ammoniak neemt een waterstof-proton op van water. We noemen ammoniak daarom een base.

Sterke en zwakke zuren en basen Ook bij de basen onderscheiden we sterke en zwakke basen  ammoniak is een zwakke base

Sterk of zwak?? In het algemeen kunnen we zeggen: basen gevormd van de metalen uit de eerste en tweede groep van het periodiek systeem zijn sterk Alle andere zijn zwak

Zuren en basen Zuren zijn stoffen, die zuur smaken en bij oplossen in water H+ ionen afstaan. Basen zijn stoffen, die zeepachtig smaken en bij oplossen in water H+ ionen kunnen opnemen, waardoor OH- ionen ontstaan.

Ionisatievergelijkingen van basen

Neutralisatiereacties Een zuur en base samen voegen

Huiswerk Maak opdracht 33 t/m 41 en 45 t/m 47b

Huiswerk nakijken 33. Ontvettende werking, pH > 7 34. a. OH- b. als een base met water reageert 35. a.HCO3- b. O2- c. NH3 36. a. carbonaat-ion b. hydroxide-ion c. ammoniak

37. a. NH3(aq) + H2O(l)  NH4+(aq) + OH- (aq) b 37. a. NH3(aq) + H2O(l)  NH4+(aq) + OH- (aq) b. OH- (aq) + H2O(l)  H2O(l) + OH- (aq) c. O2- (aq) + H2O(l)  2 OH- (aq) 38. a. 1,2,4 zijn base 3 en 5 zijn zuur. b. 1. HCN (aq) en OH- (aq) 2. OH- (aq) 3. HClO2 (aq) en OH-(aq) 39.

40. a. Ba2+ (aq) + 2 OH- (aq) b. Na2O (s) c. Na+ (aq) + OH- (aq) d 40. a. Ba2+ (aq) + 2 OH- (aq) b. Na2O (s) c. Na+ (aq) + OH- (aq) d. NH3 (g) 41. a. NH4+(aq) en OH- (aq) b. Pb2+(aq) + 2OH-(aq)  Pb(OH)2 (s) 45. Sterke base splits volledig in ionen.

46.

47.

Berekeningen aan zuren

Planning Huiswerk nakijken Theorie Huiswerk maken

Zuren berekenen met de pH [H+] = 10-pH mol/liter [H+] betekend H+ ionenconcentratie Als de pH van een oplossing 4 is dan: [H+] = 10-4 = 0,0001 mol/liter

Rekenen met de pH Als je de pH wilt weten: Gegeven is: [H+]= 0,045 mol/liter pH = -log[H+] pH = -log(0,045) = 1,35 De pH is dus 1,35

Huiswerk Opdracht 24 t/m 31

Berekeningen aan basen

Planning Huiswerk staat op wikiwijs Theorie Berekeningen aan basen Huiswerk maken

Vragen bespreken 24. pH = -log[H+] 25. Het aantal significante cijfers in de [H+] moet even groot zijn als het aantal decimalen in de pH. 26. a. pH = 0,5569 b. pH = 1,3 c. pH = 3,6 d. pH = 0,02230

27. a. molverhouding is 1:1 pH = 1,46 b 27. a. molverhouding is 1:1 pH = 1,46 b. molverhouding is 1:2 0,345 mol/L * 2= 0,690 mol/L pH = -log(0,690) = 0,161 c. eerst berekenen hoeveel mol H+ er in de oplossing zit. HNO3: molverhouding 1:1 dus [H+] = 0,10 mol/L = 0,001 mol H+ HCl: molverhouding 1:1 dus [H+] = 0,56 mol/L = 0,014 mol H+ 0,1 mol ??? 1 L 0,010 L (10 mL) 0,56 mol ??? 1 L 0,025 L (25 mL)

Stap 2: mengsel totaal is 35 mL in totaal zit er 0,001 +0,014= 0,015 mol in 35 mL Uitrekenen hoeveel mol per liter =0,43 mol H+ per liter pH =-log(0,43) pH = 0,37 d. =0,001 mol per L pH = -log(0,001) pH = 3 0,015 mol ??? 0,035 L (35 mL) 1 L 1,0*10-4 mol ??? 0,100 L (100 mL) 1 L

28. a. 3 b. 4 c. 2 29. a. 10-4,2 = 6*10-5 mol/L b. 5*10-2 mol/L (0,05 mol/L) c. 1*10-2 mol/L (0,01 mol/L) d. 1,4*10-1 mol/L (0,14 mol/L) 30. Eerst [H+] berekenen dan omrekenen naar 100 ml a. 8,9*10-3 mol b. 4,17*10-4 mol c. 0,01 mol

31. [H+] = 10-2,5 =3,2*10-3 mol/L Zoutzuur: molverhouding 1:1 Salpeterzuur: molverhouding 1:1 Dus per L zuur (beide) heb je 3,2*10-3 mol/L nodig. Zoutzuur: 36,46 g/mol Dus 0,12 gram HCl nodig Salpeterzuur: 63,02 g/mol Dus 0,2 gram HNO3 nodig 32. Hoeft niet!!! 36,46 g ?? 1 mol 3,2*10-3 mol 63,02 g ?? 1 mol 3,2*10-3 mol

Afronding Vuistregel: het aantal significante cijfers in de [H+] moet even groot zijn als het aantal decimalen in de pH Voorbeeld: [H+] = 0,250 mol/L pH is dan 0,602

Basen berekenen pH en pOH In elke neutrale oplossing zijn even veel H+ ionen en OH- ionen aanwezig In een zure oplossing zijn meer H+ ionen aanwezig In een basische oplossing zijn meer OH- ionen aanwezig

Berekenen met basen pH + pOH = 14 pOH = -log[OH-] Als de OH- in een oplossing bekend is kun je eerst de pOH berekenen en dan de pH

Voorbeeld De [OH-] in kaliloog is 0,23 mol/L Hoe groot is dan de pH? pOH = -log(0,23) = 0,64 pH + pOH = 14,00 pH + 0,64 = 14,00 pH = 14,00 – 0,64 = 13,36

Voorbeeld De pH van zwembad water is 7,3 Hoe groot is de [OH-] in het zwembadwater? pH + pOH = 14,00 7,3 + pOH = 14,00 pOH = 14,00 – 7,3 = 6,7 De pOH is dus 6,7

Vervolg De pOH is dus 6,7 pOH = -log[OH-] 6,7 = -log[OH-] [OH-] = 10^-6,7 = 2*10-7 mol/L

Huiswerk Maak opdracht 49 t/m 58

Zuur base reacties

Planning Huiswerk staat op wikiwijs Theorie zuur base reacties Huiswerk maken

Huiswerk 49. a. onjuist bevat veel meer H+ ionen dan OH- ionen b. juist wel veel meer OH- dan H+ ionen c. evenveel OH- als H+ 50. a. pOH = -log[OH-] b. pH + pOH = 14 51. a. boven de 7 b. pOH = 14 – pH dus dan zou de pOH > 7 zijn

52. a. 2 decimalen b. 2 decimalen c. 5 decimalen 53. a 52. a. 2 decimalen b. 2 decimalen c. 5 decimalen 53. a. –log(0,50) = 0,30 pH = 14,00 – pOH = 14,00 – 0,30= 13,70 b. pOH = 1,30 pH = 12,70 c. pOH = 2,168 pH = 11,832 d. pOH = 0,2230 pH = 13,97770 54. a. molverhouding 1:1  -log(0,015)= 1,82  pH = 14,00 - 1,82 = 12,18 b. pOH = 0,903 pH = 13,097 c. pOH = 2,05 pH = 11,95

55. a. 2 significante cijfers b. 3 significante cijfers c 55. a. 2 significante cijfers b. 3 significante cijfers c. 0 significante cijfers 56. a. pOH = 14,00- pH = 4,20  10^-4,20 =6,3*10-5 mol/L b. 1,4* 10-5 mol/L c. 3* 10-4 mol/L 57. a. 0,11 mol per 100 mL b. 0,00240 mol per 100 mL c. 8*10-5 mol per 100 mL

Vraag 58 pH = 10,80 (pH+ pOH = 14,00) pOH= 14,00- 10,80 = 3,20 10-3,20= 6,3*10-4 mol/L b. Na2O + H2O  2Na+ + 2OH- c. Molverhouding is Na2O : OH- 1:2 dus 6,3*10-4 mol/L /2 = 3,2*10-4 mol Na2O d. Na2O = 61,98 g/mol = 0,020 g Na2O 61,98 g ??? 1 mol 3,2*10-4 mol

8.7 zuur base reacties Tijdens een zuur base reactie neemt de base een of meer H+ ionen op. Deze H+ ionen zijn afkomstig van een zuur of uit een zure oplossing

Reactievergelijking opstellen Zoutzuur en ammoniakoplossing bij elkaar Zoutzuur: H+ (aq) + Cl- (aq) Ammoniakoplossing: NH3 (aq) Vindt er een zuur base reactie plaats? Ja, de H+ ionen reageren met de NH3

vervolg NH3 (aq) + H+ (aq)  NH4+ (aq) Hierna controleer je of er een neerslag plaats vindt Geen neerslag dus geen neerslagreactie en dus alleen een zuur base reactie

Vaste regels Vertaal de namen van reagerende stoffen/oplossingen in formules Zoek uit of er een zuur en een base in het reactie mengsel aanwezig zijn Als dat zo is stel je een zuur base reactie op Zoek uit of er nog een neerslag kan plaatsvinden en stel de reactie daarvan op

Zuur base titratie Neutralisatiereactie NaOH en HCl OH- (aq) + H+ (aq)  H2O (l) Zuur base indicator toevoegen

Zuur base titratie Een zuur base titratie is een analyse methode waarmee je de molariteit van een zure oplossing nauwkeurig kunt bepalen door er een basische oplossing met bekende molariteit aan toe te voegen, of omgekeerd!

Titratieformule Cz * Vz = Cb * Vb

Huiswerk Maak opdracht 60 t/m 64 en 66 t/m 70 en 72 t/m 74

Scheikunde Kelly van Helden

Planning Huiswerk bespreken Oefenen aan de hand van praktijk gegevens Vragen over toets

60. Tijdens een zuur base reactie neemt de base een of meer H+ ionen op uit het zuur. 61a. NH3 (aq) + H+ (aq)  NH4+ (aq) b. OH- + H+  H20 c. CO32- + 2 H+  H2O + CO2 d. O2- + 2 H+  H20 e. HCO3- (aq) + H+ (aq)  H2O (l) + CO2 (g) 62. De H+ ionen uit het zuur zorgen ervoor dat de kalk verdwijnt. 63. De H+ gaan naar de base 64. B, C, D zijn zuur base reacties want er vindt overdracht van H+ ionen plaats

66. Vertaal de namen van reagerende stoffen/oplossingen in formules Zoek uit of er een zuur en een base in het reactie mengsel aanwezig zijn Als dat zo is stel je een zuur base reactie op Zoek uit of er nog een neerslag kan plaatsvinden en stel de reactie daarvan op 67. a Eerst vertaal je de namen van de stoffen die je bij elkaar hebt gedaan in formules. H+ + Cl− , 2 Na+ + SO32− de H+-ionen reageren met de base SO32−. SO32−(aq)+ 2 H+(aq) → H2SO3(aq) → H2O(l) + SO2(g)

67. b. Na+(aq)+ OH−(aq), 2 H+(aq)+SO42−(aq) OH−(aq) + H+(aq) → H2O c 67. b.Na+(aq)+ OH−(aq), 2 H+(aq)+SO42−(aq) OH−(aq) + H+(aq) → H2O c. CaO(s) HAc(aq) CaO(s) + 2 HAc(aq) → Ca2+(aq)+ H2O+ 2Ac−(aq) d. H2CO3(aq) en K+(aq) + OH−(aq) 2 OH−(s) + H2CO3(aq) → 2 H2O + CO32−(aq) e. H+(aq) + NO3−(aq) en Na+(aq) +HS−(aq) HS−(s) + H+(aq) → H2S

68a. Natriumchloride oplossing: Na+ en Cl- Zoutzuur: H+ en Cl- Er is geen base aanwezig dus geen zuur base reactie. Er kan geen neerslag ontstaan (geen s) b. Kaliumhydroxide K+ (aq) en OH- (aq) salpeterzuuroplossing: H+ (aq) en NO3- (aq) Zuurbasereactie: H+(aq) + OH-(aq) H2O (l) Geen neerslag c. BaCO3 en 2 H+(aq) + SO42−(aq) BaCO3(s)+2H+(aq)→Ba2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)

Ba2+-ionen en SO42−-ionen kunnen niet naast elkaar in een oplossing voorkomen. Neerslagreactie: Ba2+(aq) + SO42−(aq) → BaSO4(s) De totale reactie wordt dan: BaCO3(s) + 2 H+(aq) + SO42−(aq) → H2O(l) + CO2(g) +BaSO4(s) 69. a. Ca2+(aq) + 2 OH−(aq) b. 2 OH−(s)+H2CO3(aq) → 2H2O+CO32−(aq)

72 a. [H+] = 10-4,50 = 3,2*10-5 mol/L b. 1L = 1 dm3 1 dm3 = 1/1000 m3 In 1 dm3 zit 3,2*10-5 mol H+ In 1m3 zit dus 3,2*10-5 mol *103 = 3,2*10-2 mol H+ [H+] = 10-5= 1,0*10-5 mol/L In 1 dm3 zit 1,0*10-5 mol H+ In 1m3 zit dus 1,0*10-5 *103 = 1,0*10-2 mol H+ Er moet worden verwijderd: (3,2*10-2)-(1,0*10-2) = 2,2*10-2 mol H+

72 c. CO32-(aq) + 2H+(aq)  H2O(l)+ CO2 (g) Molverhouding: 1:2 Er is dus 1,1*10-2 mol CO32-nodig d. Molverhouding CaCO3 = 1: 1 Molaire massa CaCO3 = 100,09 g 100,09* 1,1*10-2 /1 = 1,1 gram CaCO3 Per m3 grond moet dus 1,1 *10-3 kg CaCO3 worden gestrooid om de pH te verhogen van 4,50 naar 5,00

73. Analysemethode waarmee je de molariteit van een zure oplossing nauwkeurig kunt bepalen door er een basische oplossing met bekende molariteit aan toe te voegen, of omgekeerd 74 d. Cz * Vz = Cb * Vb 0,050 mol * 35 ml = Cb * 25 ml 1,75= Cb *25 ml Cb = 1,75/25 = 0,07 mol/L

Praktijk Bereken van experiment 1 de concentraties van alle stoffen gemeten met de elektronische pH meter Geef de zuur base vergelijking van de reactie in experiment 3 Geef de neutralisatie reactie van experiment 5 Reken uit wat de concentratie van de zuren was bij experiment 5

Stoffen die je moet kennen! Tabel 8.7 blz 49 Ammoniak NH3 Natriumhydroxide NaOH Kaliumhydroxide KOH Calciumhydroxide Ca(OH)2 Bariumhydroxide Ba(OH)2 Alles met hydroxide (OH) achteraan… Alles met loog achter aan… (opgeloste variant)

Vragen??? Zijn er nog vragen??? Volgende week toets!!!