Ionisatie-evenwichten zuren en basen p. 233

Zuren en basen

8.1 ionisatie-evenwichten Meten van elektrische geleidbaarheid Stofhoeveelheidconcentratie 0,1 mol/liter H2O + ..... H2O + suiker H2O + zout H2O + waterstofchloride H2O + azijnzuur

Bereiding van de testoplossing suiker (C6H12O6) M C6H12O6 = 180g/mol Welke massa aan suiker moeten we afwegen om op te lossen tot 250ml?

Bereiding van de testoplossing keukenzout (NaCl) M NaCl = 58g/mol Welke massa NaCl moeten we afwegen om een oplossing van 0,1 mol/l te bekomen?

Bereiding van de testoplossing Waterstofchloride (HCl) De massafractie van de sterk geconcentreerde HCl-oplossing ω=37% Welke concentratie heeft de HCl-oplossing? Welk volume HCl-oplossing moeten we oplossen tot 250ml om een c=0,1mol/l te bekomen? M HCl = 36,5g/mol

ωHCl=37% ρ=1,16kg/l

ωazinzuur=96%=0,96 ρ=......kg/l (zie fles) Bereiding van de testoplossing azijnzuur (CH3COOH) Welk volume ijsazijn met massafractie 96% moet men afwegen om een oplossing van 0,1 mol/l te bekomen? ωazinzuur=96%=0,96 ρ=......kg/l (zie fles)

Het ontstaan van vrije ionen in een elektrolytoplossing ionisatieproces dissociatieproces 1,7<ΔEN<1,7 Na+Cl- + H2O Na+(aq) + Cl-(aq) HCl + H2O H+ + Cl- HCl + H2O H+(aq) + Cl-(aq) molecule gehydrateerde ionen

8.2 ionisatie-evenwichten van zuren en basen p.236 Zuur/Base theorie volgens S. Arrhenius HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4, H2S, CH3COOH Zuur: HCl + H2O H+(aq) + Cl-(aq) NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH Base: NaOH + H2O Na+(aq) + OH-(aq) Hoe reageert Na2CO3 Hoe reageert Al2(SO4)3 Base... maar er is geen OH? Zuur... maar er is geen H?

8.2 ionisatie-evenwichten van zuren en basen p.236 Zuur/Base theorie volgens Brönsted -Lowry Een zuur is een protonendonor PD: HCl + H2O H3O+(aq) + Cl-(aq) ..... ..... ..... ...... Een base is een protonenacceptor PA: NH3 + H2O NH4+(aq) + OH-(aq) ..... ..... ...... ..... zuur+ base  geconj. base + geconj. zuur

Autoprotolyse van water

8.3 Sterkte van zuren en basen Het ionisatie-evenwicht van water p.239 Het ionenproduct van water KW H2O + H2O  H3O+ + OH- Zuiver water is slecht elektrisch geleidend dus evenwicht ligt naar links De evenwichtsconcentratie is bijna gelijk aan de beginconcentratie maw een constante bij 25°C

Temperatuursafhankelijkheid van Kw H2O + H2O  H3O+ + OH- endotherm of exotherm? Exp. HCl-oplossing met NaOH-oplossing HCl  H+ + Cl- NaOH  Na+ + OH- Na+ + Cl- + H2O

Reactieverloop reactiewarmte H H ≠ ≠ H+ +OH- H+ +OH- H2O H2O reactiecoördinaat reactiewarmte

8.3 Sterkte van zuren en basen Het ionisatie-evenwicht van water p.240 Neutrale, zure en basische oplossingen In neutraal water is In neutrale oplossingen is In zure oplossingen is In basische oplossingen is H2O + H2O  H3O+ + OH-

Berekening van de concentratie van water in water

8.3 Sterkte van zuren en basen Zuur-en baseconstante (Kz en Kb) p.240 HB + H2O  H3O+ + B- B- + H2O  HB +OH-

Berekening van enkele Kz en Kb waarden OH- + H2O  H2O + OH- H3O+ + H2O  H2O + H3O+ H2O + H2O  H3O+ + OH- Vergelijk de bekomen resultaten met tabel p.432

Betekenis van Kz en Kb waarden p.242 Sterke zuren vs. Zwakke zuren Sterke basen vs. Zwakke basen pKz en pKb waarden Kz1 en Kz2 en Kz3 van meerwaardige zuren (vb. fosforzuur) Kz en Kb van amfolyten (vb. HCO3-)

p. 242

Protolyse van een sterk zuur en een zwak zuur

Betekenis van Kz en Kb waarden p.242 Sterke zuren vs. Zwakke zuren Sterke basen vs. Zwakke basen pKz en pKb waarden Kz1 en Kz2 en Kz3 van meerwaardige zuren (vb. fosforzuur) Kz en Kb van amfolyten (vb. HCO3-)

Betekenis van Kz en Kb waarden p.242 Sterke zuren vs. Zwakke zuren Sterke basen vs. Zwakke basen pKz en pKb waarden Kz1 en Kz2 en Kz3 van meerwaardige zuren (vb. fosforzuur) Kz en Kb van amfolyten (vb. HCO3-)

p. 243

Betekenis van Kz en Kb waarden p.242 Sterke zuren vs. Zwakke zuren Sterke basen vs. Zwakke basen pKz en pKb waarden Kz1 en Kz2 en Kz3 van meerwaardige zuren (vb. fosforzuur) Kz en Kb van amfolyten (vb. HCO3-)

Ionisatiegraad α (splitsingsgraad) De ionisatiegraad van een elektrolyt is een maat voor de vorming van ionen Beginhoeveelheid 100 overmaat HAc+ H2O H3O+(aq) + Ac-(aq) Evenwichts-hoeveelh. 97 3 3

Verband tussen Kz (Kb) en α Beginconc is C α = ? 100 HB + H2O  H3O+ + B- 97 3 3 α= variabel i.f.v. C Bereken de splitsingsgraad van azijnzuur in handelsazijn Conc.= 1,4 mol/l Kz = 1,7.10-5

azijnzuur

α=0,1 α= ZUREN

α=0,03 α= BASEN

Broomthymolblauw van pH 0-pH 14

Zuur base indicatoren Fenolftaleïne 0-14

pH = - log[H3O+] pOH = - log[OH-] pH + pOH = 14 p. 243

p. 244

pH schaal BASE ZUUR neutraal

Experimenteel werk pH van enkele voedingsmiddelen. pH in functie van, de verdunning. Omslaggebied van een indicator.

100% HInd + H2O  H3O+ + Ind- Rood oranje 0% pH