Zuren en basen Hfst 14 ACH 21: Karin Langereis.

Presentatie over: "Zuren en basen Hfst 14 ACH 21: Karin Langereis."— Transcript van de presentatie:

1 Zuren en basen Hfst 14 ACH 21: Karin Langereis

2 14.1 Wat is een zuur? Wat is een base?
Vlgs. Arrhenius is een zuur: Een verbinding die in water een H+ afstaat. H1+(aq) + A1-(aq) HA(aq) En een Base = een verbinding die in water een OH1- afstaat. Ammonia, NH3, can’t be explained using Arrhenius theory. M1+(aq) + OH1-(aq) MOH(aq) M staat voor een metaal; A voor een zuur (acid). Vlgs. deze regels van Arrhenius kan NH3 geen base zijn, terwijl het wel een base is.

3 14.1 De nieuwe(re) definitie van een zuur en van een base
Brønsted-Lowry Acid: een verbinding die een H+ kan overdragen = een protonen donor. Brønsted-Lowry Base: een verbinding die een H+ kan opnemen = een protonen acceptor. Een geconjugeerd zuur-base paar = twee verbindingen die slechts 1 H+ verschillen (HCl en Cl-)

4 Zuur-Dissociation Equilibrium
14.1De Brønsted-Lowry zuur-base theorie Zuur-Dissociation Equilibrium An acid-dissociation will have hydronium ion as the conjugate acid of water. Hydronium ion = H3O1+

5 14.1 De Brønsted-Lowry zuur-base theorie
Base-Dissociation Equilibrium A base-dissociation will have hydroxide ion as the conjugate base of water. Om een proton te kunnen opnemen moet er een vrij electronenpaar zijn, het “lone-pair”.

6 14.2 Zuursterkte en basesterkte
H3O1+(aq) + A1-(aq) HA(aq) + H2O(l) Acid Base Nieuw zuur Nieuwe base Als gestart wordt met gelijke hoeveelheden van de reactanten en van de producten; welke kant zal de reactie dan opgaan? The direction of reaction will be in the direction of the weaker acid and weaker base. Zwakker zuur + zwakkere base Sterkste zuur + Sterkste base - Het sterkste zuur wint! = de verbinding die het beste een proton kan afgeven. - De reactie kan dan voor ± 100% naar rechts verlopen.

7 14.2 Zuursterkte en basesterkte
Een zwak zuur = een zuur dat maar gedeeltelijk in staat is om in water een proton af te staan. We dealt with weak acids initially in Ch 4 (Reactions in Aqueous Solution).

8 14.2 Zuursterkte en basesterkte
Een zwak zuur geeft/heeft een sterke geconjugeerde base; een zwakke base geeft/heeft een sterk geconjugeerd zuur.

9 13.1 De evenwichtstoestand
Een zwak zuur geeft/heeft een sterke geconjugeerde base; een zwakke base geeft/heeft een sterk geconjugeerd zuur.

10 14.3 Protonen in water H1+(aq) + A1-(aq) HA(aq)
Wanneer een proton in water door een zuur wordt afgesplitst reageert het meteen met de watermoleculen. Het reageert met een lone pair van H2O; er blijft 1 lone pair over!!!

11 Wij schrijven H1+ en doen alsof (weten dan dat) het eigenlijk H3O1+ is
14.3 Protonen in water Een proton kan met 1 of meerdere watermoleculen reageren. n = 4 H9O41+ n = 1 H3O1+ n = 2 H5O21+ n = 3 H7O31+ [H(H2O)n]1+ Wij schrijven H1+ en doen alsof (weten dan dat) het eigenlijk H3O1+ is

12 14.4 Water kan als een zuur en als een base reageren.
Dit proces noemen we de Dissociatie van Water: This value of Kw is only at 25 °C. H3O1+(aq) + OH1-(aq) 2H2O(l) Hier kunnen we de evenwichtsvergelijking op toepassen

13 Dissociatie van water: H3O1+(aq) + OH1-(aq) 2H2O(l)
14.4 De dissociatieconstante van water Dissociatie van water: H3O1+(aq) + OH1-(aq) 2H2O(l) De evenwichtsconstante voor Water (de ion-product constante: Kw = [H3O1+][OH1-] This value of Kw is only at 25 °C. bij 25°C: [H3O1+] = [OH1-] = 1.0 x 10-7 M Kw = (1.0 x 10-7)(1.0 x 10-7) = 1.0 x 10-14 is een vaste waarde!!!!!!!!!

14 14.4 De dissociatieconstante van water
Met de Kw kan je dus altijd de H+ concentratie uitrekenen of de OH- concentratie. Kw = [H3O1+][OH1-] = 1.0 x 10-14 [H3O1+] = [OH1-] 1.0 x 10-14 [OH1-] = [H3O1+] 1.0 x 10-14

15 14.4 De dissociatieconstante van water
Is er meer zuur dan is er minder OH-. Het product van die 2 concentraties is altijd 1.0 x

16 14.5 De pH schaal pH = -log [H3O1+] [H3O1+] = 10 -pH Basische opl:
Neutrale opl.: pH = 7 Zure opl.: pH < 7 The scale is logarithmic which means each unit change for pH corresponds to a factor of 10 change in hydronium ion concentration. Also, since pH is dependent on Kw, this scale is only good at 25 °C.

17 Bereken de bijbehorende pH!
14.5 De pH schaal en de H+ concentratie De H+ (hydronium ion) concentratie van lemon juice is ongeveer M. Bereken de bijbehorende pH! pH = -log [H3O1+] [H3O1+] = 10 -pH pOH = -log [OH-] [OH-] = 10 -pOH Kw = [H3O1+][OH1-] = 1.0 x 10-14 pH + pOH = 14

18 14.5 De pH berekenen 2 significante cijfers [H3O1+] = 10 -pH
De H+ (hydronium ion) concentratie van lemonjuice is ongeveer Bereken de bijbehorende pH! 2 significante cijfers [H3O1+] = 10 -pH pH = -log(0.0025) = 2.60 pH = -log [H3O1+] 2 decimalen

19 14.5 Berekenen van de pH Bepaal de pH van een ammoniak opl. in water.
De opl. heeft een OH1- concentration van M. [H3O1+] = 10 -pH pH = -log [H3O1+] Kw = [H3O1+][OH1-]

20 14.5 Berekenen van de pH Bepaal de pH van een ammoniak opl. in water.
De opl. heeft een OH1- concentration van M. [OH1-] 1.0 x 10-14 0.0019 1.0 x 10-14 [H3O1+] = = = 5.3 x M pH = -log(5.3 x 10-12) = 11.28

21 14.5 Rekenen met de pH Acid rain is a matter of serious concern because most species of fish die in waters having a pH lower than Calculate [H3O1+] in a lake that has a pH of 4.5. [H3O1+] = 10 -4.5 = 3 x 10-5 M Only 1 significant figure in the concentration since the pH has only 1 decimal place.

22 14.6 pH meten H3O1+(aq) + In1-(aq) HIn(aq) + H2O(l) Color B Color A
Er zijn zuur-base indicatoren: Dat zijn verbindingen die van kleur veranderen in een specifiek PH gebied. Het zijn zwakke zuren, waarvan de zure vorm een andere kleur heeft dan de geconjugeerde base. H3O1+(aq) + In1-(aq) HIn(aq) + H2O(l) Color B Color A

23 14.6 pH meten Voorbeelden van pH indicatoren:

24 Zelfstudie Leerstof: McMurray-Fay, Hfst 14.1 t/m 14.6
Opgaven 14.1 t/m 14.13