Inleiding

Iedereen die wel eens heeft overgegeven weet dat je daarna een zure smaak in je mond hebt. De maaginhoud is zuur. Eén op de vijf Nederlanders heeft last van brandend maagzuur. Maagzuur is een spijsverteringssap dat in de maag gevormd wordt.
Maagzuur heeft een aantal functies. Het breekt onder andere voedseldeeltjes af tot kleinere deeltjes en het vernietigt bacteriën.

De maagwand is beschermd tegen het zuur dankzij een dikke slijmlaag. De slokdarm (de buis van de mond naar de maag) mist die dikke slijmlaag en is dus kwetsbaar voor het bijtende zuur. Dit verklaart het branderige onprettige gevoel in de keel na overgeven of in geval van reflux, het terugkomen van de maaginhoud in de slokdarm. Dat wordt ook wel brandend maagzuur genoemd.

Bron: www.youtube.com Kanaal: GezondheidspleinTV

In dit hoofdstuk leer je:

wat brandend maagzuur is.
welke chemische reacties optreden bij het oplossen van dit probleem.
een onderzoek uit te voeren om te bepalen welke maagzuurtabletten het beste werken tegen brandend maagzuur.

Bij de inleiding van elke nieuwe paragraaf worden de belangrijkste leerdoelen van die paragraaf vermeld.
De volledige leerdoelenlijst van de theorie over zuren en basen kun je hier downloaden.

Introductie filmpje

Wat gebeurt er als je een auto in een bak zuur dompelt?

Bekijk de aflevering van het Klokhuis 'Breaking news Zuren' en maak daarna de vragen bij deze aflevering.

Vragen bij de klokhuis aflevering 'Breaking news, Zuren'

Welke zuren worden genoemd?
Wat is zuur nou precies? Wat wordt daarover gezegd?
Wat is het verschil tussen een zwak zuur en een sterk zuur?
Wat is het nadeel van ijzer?
Hoe kun je ijzer beschermen?
Hoe kun je ijzer ontroesten?
Welke basen worden genoemd?
Wat is het sterkste zuur?
In het filmpje worden verschillende materialen in zoutzuur gedompeld. Wat is er met die materialen gebeurd?

De antwoorden op deze vragen kun je hier downloaden.

Voorkennis

Om een maagzuur te neutraliseren heb je een stof nodig die met de zuurdeeltjes reageert, de basen. Basen zijn voornamelijk negatieve ionen. Deze negatieve ionen zitten in de vaste fase opgesloten in het ionrooster van een zout.

Voordat je met het onderwerp Zuur-Base begint is het belangrijk dat je de volgende leerdoelen met betrekking tot het onderwerp zouten beheerst:

Leerdoelen voorkennis:

Ik kan de juiste naamgeving van zouten toepassen.
Ik kan een verhoudingsformule van een zout opstellen.
Ik kan gebruik maken van Binas tabel 45A.
Ik kan een relatie leggen tussen de oplosbaarheid van een zout en de mate van stroomgeleiding van de oplossing.
Ik kan het oplossen en indampen van een zout in een reactievergelijking weergeven.
Ik kan het oplossen en indampen van een zout op microniveau beschrijven.

Een volledige leerdoelenlijst voor het onderwerp zouten kun je hier downloaden.

Zouten

In onderstaande video wordt in 4 minuten de belangrijkste voorkennis van zouten herhaald. Bekijk de video en maak daarna de vragen bij de video.

Bron: www.youtube.com Kanaal: G. Vredenburg

Vragen bij de video:

Wat is het verschil tussen het oplossen van een moleculaire stof, zoals suiker, en het oplossen van een zout?
Welke binding wordt er verbroken wanneer suiker oplost?
Welke binding wordt er verbroken wanneer zout oplost?
Waarom spreek je bij de formule van een zout over een verhoudingsformule?

Maak onderstaande verwerkingsopdrachten om de belangrijkste voorkennis over het onderwerp zouten weer te activeren. Mocht je meer uitleg nodig hebben over dit onderwerp bekijk dan deze video's.

Verwerkingsopdrachten
Maak de opdrachten die je hier kunt downloaden.
De antwoorden staan op bladzijde 2.

1 Zuren en basen herkennen

Maagzuur is een spijsverteringssap dat in de maag gevormd wordt. Het bevat onder andere zoutzuur. De pH van maagzuur varieert tussen 1,35 en 3,50.

Hoe zuur is een pH van 3,50 of 1,35? Hoe kun je bepalen hoe hoog de zuurgraad van een oplossing is?

In deze paragraaf leer je:

bij welke pH een oplossing basisch, zuur of neutraal is
hoe je met zuur-base indicatoren de pH van een oplossing kunt bepalen

pH, de zuurgraad

Je kunt vast wel een aantal stoffen of voedingsmiddelen opnoemen die zuur zijn. Maar deze zijn niet allemaal even zuur. We geven dit aan met de zuurgraad, de pH.

De pH is een grootheid, die je kan meten met een pH-meter en met indicatoren.

Een oplossing met een pH < 7 heet een zure oplossing.
Een oplossing met een pH = 7 heet neutrale oplossing.
Een oplossing met een pH > 7 heet een basische oplossing.

In praktijk heeft de pH bijna altijd een waarde tussen 0 en 14. Maar een hogere pH dan 14 en zelfs een negatieve pH is in zeldzame gevallen mogelijk. Een beroemd voorbeeld is het water uit een ijzermijn in Redding in de VS. Hier werd maar liefst een pH van -3,6 gemeten!

Zuur-base-indicatoren

Bekijk de volgende korte video als introductie op zuur-base-indicatoren:

Bron: www.youtube.com Bert Grijsen Rode koolsap, kleur indicator zuur-base

Zuur-base Indicatoren
Indicatoren zijn stoffen waarvan de kleur afhankelijk is van de pH van de oplossing waarin ze zijn opgelost. In tabel 52A van Binas vind je een uitgebreide lijst met zuur-base indicatoren. De overgang van de ene naar de andere kleur treedt niet op bij één bepaalde waarde van de pH. Er is een overgangsgebied, het omslagtraject, hier heeft de indicator een mengkleur. In onderstaande figuur staan de kleuren van enkele veel gebruikte zuur-base indicatoren ten opzichte van de pH van de oplossing.

Omslagtraject van zuur-base indicatoren
*Bron: Oxtoby, Principles of Modern Chemistry*

Sommige indicatoren hebben zelfs twee omslagtrajecten. Kijk maar eens in BINAS 52A naar thymolblauw: deze komt twee keer voor in de tabel.
Het eerste omslagtraject van thymolblauw ligt tussen pH 1,2 en 2,8:

Is de pH lager dan 1,2 dan heeft de indicator een rode kleur
Is de pH hoger dan 2,8 dan heeft de indicator een gele kleur
Zit de pH tussen de 1,2 en 2,8 in dan heeft de indicator een oranje kleur: de mengkleur van rood en geel!

Daarnaast heeft thymolblauw een tweede omslagtraject tussen pH 8,0 en 9,6.

Test eens met onderstaande twee opdrachten of je tabel 52A van Binas goed snapt.

Universeel indicator

Je kunt de pH van een oplossing nauwkeuriger bepalen met een mengsel van verschillende oplossingen. pH-papier of universeel indicator papier is een strookje filtreerpapier dat gedrenkt is in een mengsel van verschillende indicatoren. Zo'n universeelindicator kan een scala van kleuren aannemen, afhankelijk van de pH.

Door een druppel van de te onderzoeken oplossing op het pH-papier te brengen en de kleur te vergelijken met een bijbehorende kleurschaal, kun je de pH van de oplossing direct aflezen.
Er bestaan ook digitale pH meters. Hiermee kun je de pH in twee decimalen nauwkeurig bepalen.

pH meten met universeel indicatorpapier
Bron: www.youtube.com/watch?v=FjXqx4DBggY

Een digitale pH meter
Bron: www.omega.com

Practica en verwerkingsopdrachten

Bij de verwerking van het onderdeel Indicatoren en pH voer je proef 1 uit en maak je de verwerkingsopdrachten onderaan deze pagina.
Mocht je eerst nog behoefte hebben aan een samenvatting van dit onderwerp, dan kun je gebruik maken van onderstaand filmpje.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Scheikundelessen.

Practicum
Proef 1: Indicatoren deel 1
In erlenmeyer A t/m D zitten oplossingen met verschillende zuurgraad: pH 1, 3, 7 en 8.
Bepaal met behulp van zuur-base indicatoren welke oplossingen in welke erlenmeyer zit. Je mag gebruik maken van de volgende, op school aanwezige, indicatoren: thymolblauw, methyloranje, methylrood, broomthymolblauw en fenolftaleïen.
De oplossingen mogen na afloop (mits voldoende verdund) door de gootsteen gespoeld worden.

Maak een werkplan
Voer het onderzoek uit en noteer alle waarnemingen
Schrijf de conclusie op
Controleer met pH indicator papier of conclusie juist is

Meer informatie over deze proef en het voorgedrukte verslag kun je hier downloaden.

Verwerkingsopdrachten

De verwerkingsopdrachten over indicatoren en pH kun je vinden op It's Learning.

2 Zuren en zure oplossingen

In de maag wordt het grootste deel van ons voedsel verteerd. De vloeistof die hiervoor verantwoordelijk is is maagzuur, een agressief zuur dat snel en doeltreffend voedsel kan verteren. In de volgende video wordt laten zien wat het zuur in maagzuur doet met een cheeseburger.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Periodic Videos

In deze paragraaf leer je:

wat een zuur en een zure oplossing is
eigenschappen van zure oplossingen
wat het verschil is tussen een sterk en een zwak zuur
de namen en formules van enkele belangrijke zuren en zure oplossingen
hoe je de vergelijking van het oplossen van een zuur in water weergeeft
hoe je de notatie van een zure oplossing weergeeft

Demo Zuur en zure oplossing

Wat is het verschil tussen een zuur en een zure oplossing? Welke eigenschappen hebben zuren en zure oplossingen?

De volgende demonstratieproef gaat daar een antwoord op geven.

Demonstratieproef
Demo 1: Eigenschappen van zuren en zure oplossingen

We doen een druppel ijsazijn (zuiver azijnzuur) op een lakmoespapiertje. Lakmoes is een indicator die in zuur milieu rood kleurt en in basisch milieu blauw.
We voegen een paar druppels ijsazijn aan water toe en doen een druppel van de oplossing op een lakmoespapiertje.
We bekijken of de zuivere ijsazijn en de azijnoplossing stroom geleiden.
We voegen een metaal, bijvoorbeeld magnesium, toe aan de azijnoplossing oplossing.

Een zuur en zure oplossing

Eigenschappen van zuren en zure oplossingen
Uit de demonstratieproef komt naar voren dat zure stoffen, als je ze in water oplost:

lakmoes rood kleuren (pH < 7)
stroom geleiden
er bij toevoeging van een metaal, waterstof ontstaat

Wanneer het zuur NIET in water is opgelost, zal het zuur lakmoes NIET rood kleuren en geleidt het GEEN stroom!
Het deeltje dat verantwoordelijk is voor de zure eigenschappen is het H⁺ ion. Dit H⁺ ion ontstaat door een zuur op te lossen in water, het zuur staat dan een H⁺ ion af. Omdat een H⁺ ion hetzelfde is als een proton noemen we een zuur ook wel een protondonor.

Een zuur (protondonor) is een deeltje dat een H⁺ ion kan afstaan.
Zure oplossingen bevatten H⁺ ionen.

Reactievergelijking

Een zuur in water zal zijn H⁺-ion afstaan. Het ion dat na afsplitsing van het H⁺ ion van een zuurmolecuul overblijft wordt het zuurrestion genoemd. Het oplossen (en direct reageren) van HCl (waterstofchloride) in water kun je als volgt weergeven, Cl^- is dan het zuurrestion:

HCl(g) → H⁺(aq) + Cl^-(aq)

In werkelijkheid staat het zuurmolecuul zijn H⁺ ion (proton) af aan het watermolecuul. Er ontstaat dan een H₃O⁺ ion, het oxoniumion. Dit gebeurt volgens de reactievergelijking hiernaast. Op de havo gebruiken het oxoniumion niet en werken we alleen met de H⁺.

Belangrijke zuren
Hieronder staat een tabel met belangrijke zuren en zuurrest-ionen. Je moet de namen en formules van deze zuren kennen.

Formule zuur

Naam

Zuurrest-ion

Naam

HCl

Waterstofchloride*

Cl^-

Chloride ion

H₂SO₄

Zwavelzuur

SO₄^2-

Sulfaat ion

HNO₃

Salpeterzuur

NO₃^-

Nitraat ion

H₃PO₄

Fosforzuur

PO₄^3-

fosfaat ion

CH₃COOH

Ethaanzuur/ azijnzuur

CH₃COO^-

Ethanoaat /Acetaat ion

H₂CO₃
(H₂O + CO₂)

Koolzuur

CO₃^2-

Carbonaat ion

* Een oplossing van waterstofchloride heeft de triviale naam zoutzuur

Zuren die één H⁺-ion per molecuul kunnen afstaan noemen we eenwaardige zuren (bijvoorbeeld salpeterzuur, HNO₃).
Zuren die twee H⁺-ionen kunnen afstaan noemen we tweewaardige zuren (zoals zwavelzuur, H₂SO₄).
Fosforzuur, H₃PO₄,is een driewaardig zuur; het kan in principe 3 H⁺ ionen afsplitsen.

Bijzondere zuren

Het instabiele koolzuur

Koolzuur
Koolzuur is een instabiel zuur en ontleedt zeer snel in water en koolstofdioxide. In plaats van H₂CO₃(aq) kan er ook H₂O(l) + CO₂(g) geschreven worden. Omdat dit verwarrend werkt kiezen wij ervoor om koolzuur altijd als volgt te noteren:

Organische zuren
Methaanzuur, ethaanzuur en propaanzuur zijn allen organische zuren. Dat wil zeggen dat het alkanen zijn met een zuurgroep aan het uiteinde. Deze structuurformule van propaanzuur ziet er als volgt uit:

De stam bevat 3 koolstofatomen, vandaar de naam propaan, met op plaats één een zuurgroep, COOH.
Wanneer een organisch zuur in water oplost zal alleen de H⁺ die aan de zuurgroep zit afsplitsen van het zuurmolecuul. Dit zal maar voor een paar procent gebeuren, want alle organische zuren zijn zwakke zuren.

Demo verschillende zuren

Niet elk zuur is hetzelfde.
Kijk maar eens goed naar de verpakking van natuurazijn en accuzuur.

Demonstratieproef
Demo 2: Zuren en stroom
Je docent onderzoekt het geleidingsvermogen van 1 M salpeterzuur en 1 M azijnzuur.
Welke conclusie kun je trekken uit deze proef?

Sterke en zwakke zuren

Het verschil in geleidingsvermogen tussen accuzuur en azijnzuur is te verklaren door het verschil in de hoeveelheid ionen in de oplossing. In een 1 M azijnzuuroplossing zijn blijkbaar veel minder ionen aanwezig dan in een 1 M accuzuuroplossing.

Bekijk onderstaande video tot 8.16 minuten. Maak daarna de vragen bij de video.

Bron: www.youtube.com Kanaal:Scheikundehulp havo vwo Uitleg Oefenen Examens

Vragen bij de video:

Welke relatie wordt er gelegd tussen de geleidbaarheid en de hoeveelheid H⁺ ionen in de oplossing?
Welke verklaring wordt er gegeven voor de verschillende hoeveelheid H⁺ ionen in een oplossing van een sterk zuur en een zwak zuur?
Waar staan in Binas tabel 49 de sterke zuren? Welk getal voor K_z staat er achter de sterke zuren?
Hoe geef je in een reactievergelijking het verschil tussen het oplossen van een sterk zuur en een zwak zuur in water weer?
Hoe moet je een oplossing met een zwak zuur in water noteren?

Sterke en zwakke zuren

Het zuur dat in azijnzuur zit heeft niet alle H⁺ ionen afgestaan. Een zuur dat niet alle H⁺ ionen afstaat wordt ook wel een zwak zuur genoemd. Het zuur dat in accuzuur zit is wel volledig gesplitst in H⁺ ionen en zuurrest-ionen. Dit is een sterk zuur. In Binas tabel 49 staan alle zuren gerangschikt op sterkte. Alle zuren die boven H₃O⁺ staan zijn sterk, alle zuren eronder zijn zwak.

Een zwak zuur in water zal maar voor een klein deel H⁺ ionen afstaan. In de reactievergelijking geef je dit weer door een dubbele pijl te gebruiken. De vergelijking voor het oplossen van het zwakke zuur CH₃COOH wordt dan:

CH₃COOH (l) ⇔ H⁺(aq) + CH₃COO^-(aq)

Bij de notatie van een oplossing van een zuur ga je uit van de deeltjes die het meest in de oplossing voorkomen. Dat is in dit geval CH₃COOH. De notatie van het zwakke ethaanzuur in water wordt dan: CH₃COOH(aq).

Bij een sterk zuur staan wel alle moleculen hun H⁺ ionen af. Het zuurmolecuul zal niet meer in de oplossing voorkomen. De notatie van een zwavelzuuroplossing wordt dan: 2 H⁺(aq) en SO₄^2-(aq).

Samengevat:

Een sterk zuur zal in water al zijn H⁺ ionen afstaan en een zwak zuur doet dit maar voor <10%.
Dit geef je in een reactievergelijking weer door een enkele of dubbele pijl te gebruiken.
Een oplossing van een sterk zuur noteer je als H⁺(aq) en zuurrest-ion(aq)
Een oplossing van een zwak zuur noteer je als Zuur(aq).

Opdrachten
Maak nu onderstaande korte oefenopgaven om te controleren of je de theorie begrepen hebt.

Samenvatting en verwerking

Samenvatting
Hieronder vind je twee filmpjes waar de begrippen zuur/zure oplossing en sterk/zwak zuur nog eens duidelijk worden uitgelegd. Je kunt zelf kiezen welk filmpje je wilt bekijken.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Dianne Maasdijk

Bron: www.youtube.com Kanaal: Scheikundelessen

Verwerkingsopdrachten
De verwerkingsopdrachten over zuren in water kun je vinden op It's Learning.

3 Basen en basische oplossingen

Als je last hebt van brandend maagzuur, kun je een maagzuurtablet nemen. Bij het onderwerp Zuren heb je geleerd dat maagzuur bestaat uit zoutzuur, een oplossing van het sterke zuur waterstofchloride.
Maagzuurtabletten bevatten een base. Een base is in staat om het zuur te neutraliseren, zoals in de reclame voor Rennie zo mooi is verbeeld.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Rennie, Happy tummy 2010.

In deze paragraaf leer je:

wat een base en een basische oplossing is
eigenschappen van basische oplossingen
wat het verschil is tussen een sterke en een zwakke base
de namen en formules van enkele belangrijke basen en basische oplossingen
hoe je de vergelijking van het oplossen van een base in water weergeeft
hoe je de notatie van een basische oplossing weergeeft

Basen

Bekijk eerst onderstaande video waarin in 2 minuten wordt uitgelegd wat een base is.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Dianne Maasdijk

Vragen bij de video:

Wat is een base?
Wanneer spreek je van een basische oplossing?
Welke base die je moet kennen is geen ion?
Wat is het verschil tussen ammoniak, ammonia en ammonium?

Eigenschappen van basische oplossingen
Op macroniveau kun je basische oplossingen vaak herkennen aan:

een bittere, scherpe en zeepachtige smaak.
ze ontzuren (neutraliseren) zure oplossingen.
ze voelen slijmerig aan op de huid (slijmvorming door het oplossen van eiwitten).

Voorbeelden van basische oplossingen zijn zeepsop en ammonia. Deze oplossingen bevatten net zoals alle basische oplossingen hydroxide ionen.

Basen en basische oplossingen
De aanwezigheid van hydroxide (OH^-) ionen in een basische oplossing kunnen we verklaren door een base te omschrijven als een stof die een proton (H⁺) kan opnemen. We noemen een base ook wel een protonacceptor.
Een base is een stof die een H⁺ kan opnemen.

De basen uit de volgende tabel moet je kennen.

formule	naam
OH^-	hydroxide
O^2-	oxide
NH₃	ammoniak
CO₃^2-	carbonaat
HCO₃^-	waterstofcarbonaat

Sommige basische oplossingen hebben een triviale naam. De triviale namen van de volgende basische oplossingen moet je kennen.

naam oplossing	notatie
natronloog	Na⁺(aq) + OH^-(aq)
kaliloog	K⁺(aq) + OH^-(aq)
ammonia	NH₃(aq)
kalkwater	Ca²⁺(aq) + 2 OH^-(aq)

Samengevat:

Een base is een deeltje dat één of meer H⁺ ionen kan opnemen.
Een basische oplossing bevat onder andere OH^- ionen.
De basen en basische oplossing uit bovenstaande tabellen moet je kennen.

Sterke basen

Bekijk onderstaande video en maak daarna de vragen bij de video.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Scheikundehulp havo vwo Uitleg Oefenen Examens

Vragen bij de video:

Wat is het centrale ion bij basische oplossingen?
Waar komt het OH^- ion vandaan wanneer je een base in water oplost? Bijvoorbeeld bij het oplossen van de base ammoniak.
Waar staan in Binas tabel 49 de sterke basen?
Welke twee sterke basen moet je uit je hoofd kennen?
Wat is het verschil tussen het oplossen van een sterke base in water en een zwakke base?
Hoe moet je een oplossing met een zwakke base in water noteren?

Sterke basen

Een sterke base is een base die volledig met water reageert onder vorming van OH^--ionen.
Er zijn maar weinig sterke basen in water, O^2- is de belangrijkste. Het OH^-ion rekenen we ook tot de sterke basen.

Het hydroxide-ion (een sterke base)
Hoe OH^--ionen in de oplossing komen bij het oplossen van hydroxiden, zoals NaOH, is vanzelfsprekend.
Het zout splitst in water volledig in ionen:

Een oplossing van NaOH in water noemen we natronloog.

Het oxide-ion (een sterke base)
Andere basen vormen in water OH^--ionen door een reactie met water. Een base is een deeltje dat een H⁺-ion kan opnemen. In water neemt de base een H⁺-ion op van een H₂O-molecuul, waardoor een OH^--ion overblijft.

De volgende reactievergelijking verduidelijkt dit voor de base O^2-, aanwezig in het zout natriumoxide:

Het O^2--ion fungeert hier als base. Het is een sterke base die nooit vrij in water voorkomt en direct een H⁺-ion
onttrekt aan een H₂O-molecuul. Kijk maar eens in Binas tabel 45A, bij de combinatie Na⁺ en O^2- staat een r. Dit betekent 'reageert met water'. Van het oorspronkielijke watermolecuul blijft OH^- over en het oxide-ion gaat zelf ook over in OH^-. Er ontstaan dus 2 OH^- ionen.

Bij de notatie van een oplossing met een sterke base worden die deeltjes weergegeven die na oplossen nog in de oplossing aanwezig zijn. De notatie van een natriumhydroxide en die van een natriumoxide oplossing is dus hetzelfde: Na⁺(aq) + OH^-(aq).

Zwakke basen

Naast de sterke basen bestaan er nog een heleboel zwakke basen. Dat zijn stoffen die weliswaar een H⁺ van water kunnen opnemen waardoor OH^- ontstaat, maar dat doen ze maar heel beperkt (het is een evenwichtsreactie).

Twee voorbeelden:

Het carbonaat-ion (een zwakke base)
Het oplossen van een carbonaatzout (bijvoorbeeld Na₂CO₃) kan een basische oplossing geven omdat een deel van de carbonaat-ionen met water reageert:

Er ontstaan bij het oplossen van een zwakke base in water veel minder OH^--ionen dan bij het oplossen van een sterke base.
En dit gebeurt ook alleen wanneer het zout, waar de base (negatieve ion van een zout) deel van uitmaakt, goed oplosbaar is in water. Het zout lost dus eerst op in water, waarna een klein deel van de negatieve ionen van dit zout een H⁺ opneemt van de watermoleculen.
De notatie van een oplossing met een zwakke base is gelijk aan de notatie van de oplossing van het zout (waarvan de base het negatieve ion is). Net zoals bij zure oplossingen ga je uit van de deeltjes die het meest in de oplossing voorkomen. De notatie van een natriumcarbonaat oplossing wordt dan: 2 Na⁺(aq) + CO₃^2-(aq).

Ammoniak (een zwakke base)
Ammoniak is de enige base dat een molecuul is en geen ion. Een oplossing van ammoniak in water noemen we ammonia. Deze oplossing is basisch omdat de ammoniak moleculen reageren als base:

Ook hier neemt slechts een klein deel van de ammoniak-moleculen een H⁺ (een proton) op.
De notatie van een ammoniak oplossing, ammonia, wordt dan: NH₃(aq).

Basen samengevat:

Een base neemt in water één H⁺ ion (een proton) op.
Bij een sterke base zullen alle basedeeltjes een H⁺ van het watermolecuul opnemen en bij een zwakke base zal maar een klein deel van de basedeeltjes dit doen.
Bij de notatie van basische oplossingen ga je uit van de deeltjes die het meest in de oplossing voorkomen.
Bij een sterke base zijn dat de OH^--ionen en de deeltjes die ontstaan wanneer de base een H⁺ heeft opgenomen (het base-restion). De notatie van een kaliumoxide oplossing wordt dan: 2 K⁺(aq) + 2 OH^-(aq).
Bij een zwakke base zijn dit de basedeeltjes opgelost in water (eventueel in combinatie met het positieve ion van het zout). De notatie van een kaliumcarbonaat oplossing wordt dan: 2 K⁺(aq) + CO₃²^-(aq). Dit is gelijk aan de notatie van een zout opgelost in water.

Practica en verwerkingsopdrachten

Bij de verwerking van het onderdeel basen maak je de verwerkingsopdrachten onderaan deze pagina. Als afronding van de onderwerpen indicatoren, zuren en basen, voer je als groep een practicum uit.
Mocht je eerst nog behoefte hebben aan een samenvatting van het onderwerp basen (met reactievergelijkingen), dan kun je gebruik maken van onderstaand filmpje.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Scheikundelessen

Practicum
Proef 2: Indicatoren deel 2
Onderzoek m.b.v. twee zuur-base indicatoren welke van de volgende oplossingen er in erlenmeyer A, B en C zitten: zoutzuur 0,1M, natronloog 0,1M en water.
Je mag hiervoor gebruik maken van twee van de volgende zuur-base indicatoren: thymolblauw, methyloranje, methylrood, broomthymolblauw en fenolftaleïen.

Maak een schatting van de hoogte van de pH van de drie oplossingen. Dit doe je bij het onderdeel theorie.
Bedenk een werkplan (benodigdheden en werkwijze)
Voer je werkplan uit (tip: laat dit eerst doorlezen door iemand uit je groepje om de onduidelijkheden eruit te halen).
Controleer je conclusie aan het eind van de proef door met pH papier, de pH van de oplossingen te meten.

Meer informatie over deze proef en het voorgedrukte verslag kun je hier downloaden.

Verwerkingsopdrachten
De verwerkingsopdrachten over basen in water kun je vinden op It's Learning.

4 Zuur-base reacties

Wanneer het grootste deel van ons voedsel in de maag is verteerd, gaat het naar de twaalfvingerige darm. Daar wordt de zure maaginhoud geneutraliseerd met natriumwaterstofcarbonaat dat in grote hoeveelheden wordt geproduceerd door de alvleesklier.
Er treedt een zuur-base reactie op.

In deze paragraaf leer je:

Hoe je een zuur-base reactie kunt herkennen.
De protondonor en de protonacceptor herkennen bij een zuur-base reactie.

Wat is een zuur-base reactie?

Bekijk onderstaande video over het opstellen van een zuur-base reactie. Maak tijdens het kijken de vragen bij de video.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Scheikundehulp havo vwo Uitleg Oefenen Examens

Vragen bij de video:

Welk ion wordt overgedragen bij een zuur-base reactie?
Verklaar de begrippen protondonor en protonacceptor.

In het filmpje worden een aantal reactievergelijkingen voorgedaan. LET OP: Als zuur wordt hier het ion H₃O⁺ gebruikt in plaats van het H⁺ ion. Dit is zoals het op het vwo wordt aangeleerd. Op de havo mag je gewoon H⁺ gebruiken.
Wat is altijd de eerste stap bij het opstellen van een zuur-base reactie? Deze stap maakt het makkelijker om het zuurdeeltje en het basedeeltje te herkennen.
Geef de vergelijking van de reactie tussen natronloog en zoutzuur, alleen gebruik nu H⁺ ipv H₃O⁺.

Bij het tweede voorbeeld wordt de vergelijking van de reactie tussen magnesiumhydroxide en zoutzuur gevraagd.
Waarom mag je magnesiumhydroxide niet als Mg²⁺ en 2 OH^- noteren?
Geef deze vergelijking weer, waarbij je H⁺ gebruikt.

Neutraliseren

Voegen we een basische oplossing (bijvoorbeeld natronloog) toe aan een zure oplossing (bijvoorbeeld zoutzuur), dan stijgt de pH van het mengsel. De oplossing wordt minder zuur, wat duidt op een afname van de H⁺-concentratie.

Voegen we juist voldoende base toe om de oplossing te ontzuren, dan wordt de pH van de oplossing 7. We noemen dit het neutraliseren van een zure oplossing. Evenzo kunnen we een basische oplossing neutraliseren met een zuur.

Een zuur-base reactie herkennen

In het filmpje hieronder zie je een zuur-base reactie tussen twee gassen. Salmiak wordt gemaakt uit twee kleurloze gassen. Het ene gas is het sterke zuur waterstofchloride en het andere gas is de base ammoniak. De witte rook die ontstaat is salmiak (ammoniumchloride), het reactieproduct van deze zuur-base reactie.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Sectie scheikunde Dominicus College

Deze reactie kun je weergeven met de volgende vergelijking:

HCl(g) + NH₃(g) --> NH₄Cl(s)

Waterstofchloride heeft een H⁺ afgestaan (protondonor) en ammoniak heeft H⁺ opgenomen (protonacceptor).

Soms is het moeilijker om in een gegeven reactie de protondonor en de protonacceptor te herkennen. Zoals in een vraag uit het examen van 2015-II. Je kunt zelf met deze vragen uit dit examen oefenen door onderstaande drie oefeningen te maken.

Practica en verwerkingsopdrachten

Practicum
Proef 3: Zuur-base reacties
Er staan drie bekerglazen klaar met de volgende zouten: natriumcarbonaat, calciumcarbonaat en kopercarbonaat.
Bepaal met behulp van oplosbaarheid en zuur/base reacties in welk bekerglas welk zout zit.

Voer het gegeven werkplan uit.
Schrijf alle waarnemingen met de juiste formulering voor helder/troebel in de waarnemingentabel.
Trek met behulp van de reactievergelijkingen de juiste conclusie.

Meer informatie over deze proef en het voorgedrukte verslag kun je hier downloaden.

Verwerkingsopdrachten
Als verwerkingsopdrachten over zuurbase reacties maak je de opdrachten bij paragraaf 6.4 uit je boek.

5 pH berekenen

De pH van maagzuur varieert tussen 1,35 en 3,50.
Wat zeggen deze getallen over het aantal H⁺ ionen in de oplossing? En hoe zit dat bij een neutrale oplossing?

Bron: www.chem4kids.com

In deze paragraaf leer je:

Hoe je de pH van zure en basische oplossingen kunt berekenen.
Hoe je de H⁺ of OH^- concentratie van een oplossing met een bekende pH kunt berkenen.
Hoe je kunt berekenen hoe de pH verandert bij verdunning.

De pH van zure oplossingen

De concentratie H⁺ionen bepaalt de zuurgraad van een oplossing. Een oplossing is zuurder naarmate de H⁺-concentratie groter is. Een gangbare maat voor de zuurgraad van een oplossing is de pH. Dit is de negatieve logaritme van de concentratie H⁺-ionen en kun je weergeven met de volgende formule:

pH = - log [H⁺]

De vierkante haken om H⁺ geven weer dat het om de concentratie H⁺ in mol/L gaat.
Aangezien de pH een logaritmische eenheid is, neemt de pH van een oplossing met één eenheid af als de [H⁺] een factor 10 groter wordt. Dus hoe hoger de H⁺ concentratie hoe lager de pH.

Om bij een gegeven pH de H⁺ concentratie te berekenen moet je de 'omgekeerde' berekening uitvoeren. Hiervoor gebruik je de volgende formule:

[H⁺] = 10^-pH

Let op: Bij de pH-waarde tellen alleen de cijfers achter de komma mee als significante cijfers!
Een oplossing met een pH van 3,14, bevat dus (10^-3,14=) 7,2•10^-4 mol/L H⁺ ionen. De significantie van 3,14 is twee cijfers, dus het antwoord geef je in twee significante cijfers weer.

Het is altijd even 'zoeken' op je rekenmachine hoe je met log en shift log moet werken. In het filmpje hieronder wordt uitgelegd hoe je dit kunt doen.

Oefenen met het berekenen van de pH

Bekijk onderstaande video. De video begint met een stukje uitleg en een voorbeeld berekening. Daarna kun je zelf oefenen met een aantal opdrachten. Zet de video op pauze, zodat je tijd hebt om de berekeningen zelf uit te voeren.
Let op: Stop de video bij 6.30 minuten! Dat onderdeel komt op de volgende bladzijde.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Scheikundehulp havo vwo Uitleg Oefenen Examens

De pH van basische oplossingen

Net als de zuurgraad bestaat er een basegraad. De basegraad hangt af van de concentratie OH^-ionen. Een oplossing is basischer naarmate de OH^--concentratie groter is. De pOH en de OH^- concentraties kun je berekenen met de volgende formules:

pOH = - log [OH^-] [OH^-] = 10^-pOH

Een basische oplossing heeft dus een pOH, maar dezelfde oplossing heeft ook een pH. De pH van een basische oplossing is >7.
Er moet dus een verband bestaan tussen de pH en de pOH. Dit verband is:

pH + pOH = 14,00

Een verklaring voor dit verband kun je vinden wanneer je kijkt naar neutrale oplossingen, zoals water. Zuiver water heeft een pH van 7,0. De hoeveelheid H⁺ ionen in zuiver water is dan gelijk aan 10^-7 mol/L. Wanneer je met behulp van de pOH de hoeveelheid OH^- ionen berekent, kom je ook op 10^-7 mol/L OH^- ionen.
De hoeveelheid H⁺ ionen in een neutrale oplossing is dus gelijk aan de hoeveelheid OH^- ionen in dezelfde oplossing.

Dat betekent ook dat een zure oplossing weliswaar veel H⁺ ionen bevat, maar ook een kleine hoeveelheid OH^- ionen.

Bron: www.chem4kids.com

Oefenen met het berekenen van de pOH

In het vorige onderdeel heb je het eerste deel van deze video bekeken. Begin nu bij 6.30 minuten met kijken.
De video begint weer met een stukje uitleg en een voorbeeld berekening. Daarna kun je zelf oefenen met een aantal opdrachten. Zet de video op pauze, zodat je tijd hebt om de berekeningen zelf uit te voeren.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Scheikundehulp havo vwo Uitleg Oefenen Examens

Verdunnen

Als je een oplossing 2x verdunt, maak je het volume 2x zo groot en de concentratie van de opgeloste stof 2x zo klein.

Wanneer je een zure oplossing verdunt, wordt de H⁺ concentratie kleiner en dus de pH groter. Bij een basische oplossing geldt hetzelfde voor de OH^- concentratie en de pOH, maar de pH wordt bij een basische oplossing kleiner.
Algemeen kun je stellen dat bij verdunnen de pH altijd richting de 7, de pH van water, gaat.

Om te controleren of je dit onderdeel echt begrepen hebt is het zinvol om de volgende oefening te maken.
Wanneer je het antwoord fout hebt, is het zinvol om daarna de uitleg bij het goede antwoord te lezen. Daar staat namelijk de berekening uitgeschreven.

Practica en verwerkingsopdrachten

Bij de verwerking van dit onderdeel maak je de verwerkingsopdrachten onderaan deze pagina en voer je de practica neutraliseren en verdunnen uit.
Mocht je eerst nog behoefte hebben aan een samenvatting van dit onderwerp, dan kun je gebruik maken van onderstaand filmpje.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Scheikundelessen

Practicum

Proef 5: Neutraliseren
Je gaat een aantal korte proeven uitvoeren rondom het onderwerp neutraliseren.
De vraagstelling en verwerking van deze proeven gaat op dezelfde manier als in je praktisch schoolexamen.

Bij dit practicum ga je ook voor het eerst met een pH meter werken. Vraag even aan je docent of toa hoe je de pH meter het beste kunt gebruiken.

De volledige proefbeschrijving kun je hier downloaden.

Proef 6: Verdunnen
Onderzoek wat er met de pH gebeurt wanneer je een basische oplossing, ammonia, gaat verdunnen.

Geef de vergelijking van de reactie die optreedt wanneer ammoniak oplost in water.
Bedenk een werkplan om de gekregen oplossing 15x te verdunnen. Maak hierbij gebruik van nauwkeurig glaswerk zoals een maatcilinder en maatkolf.
Voer je werkplan uit.
Bereken m.b.v. de gemeten pH in de onverdunde oplossing wat de pH van de verdunde oplossing moet worden. Vergelijk deze met de gemeten pH van de verdunde oplossing.

Meer informatie over deze proef en het voorgedrukte verslag kun je hier downloaden.

Verwerkingsopdrachten
De verwerkingsopdrachten over pH berekeningen kun je vinden op It's Learning.

Als je dit onderwerp nog een beetje moeilijk vindt kun je er voor kiezen om eerst onderstaande oefeningen te maken. Controleer steeds zelf je antwoorden.

6 Afronding

Welk soort maagzuurtabletten werkt nu het best tegen brandend maagzuur?

Met de kennis die je dit hoofdstuk hebt opgedaan kun je nu zelf een experiment opzetten om dit te onderzoeken. Op de volgende bladzijde is een practicum opgenomen om je kennis over zuren en basen in een grotere context toe te passen.

In dit hoofdstuk heb je geleerd

wat brandend maagzuur is.
welke chemische reacties optreden bij het oplossen van dit probleem.
een onderzoek uit te voeren om te bepalen welke maagzuurtabletten het beste werken tegen brandend maagzuur.

De volledige leerdoelenlijst van de theorie over zuren en basen kun je hier downloaden.

Voor de liefhebbers

Bron: www2.eeducatie.nl

Practica en verwerkingsopdrachten

Als afronding van dit hoofdstuk controleer je of je alle leerdoelen hebt behaald en maak je de proefwerkopgaven.
Om je kennis toe te passen voer je onderstaand onderzoeken over maagzuurremmers uit.
Tot slot voer je het laatste practicum over Zouten uit als voorbereiding op je praktisch schoolexamen.

Mocht je eerst nog behoefte hebben aan een samenvatting van de gehele stof, dan kun je onderstaande video (13 minuten) bekijken.

Bron: www.youtube.com Kanaal: Scheikundelessen

Leerdoelen
Geef per leerdoel aan of je deze beheerst. Een overzicht met alle leerdoelen van dit onderwerp vind je op It's Learning.

Proefwerkopgaven
Maak de testopdrachten uit je boek op blz 153.

Het praktisch schoolexamen gaat over zuur-base en zouten. In dit laatste practicum wordt het onderwerp zouten herhaald.

Practicum
Proef 7: Zouten
Je gaat drie korte proeven uitvoeren rondom het onderwerp zouten.
De vraagstelling en verwerking van deze proeven gaat op dezelfde manier als in je praktisch schoolexamen.

De volledige proefbeschrijving kun je hier downloaden.

Onderzoek maagzuurremmers
Kies twee of drie verschillende maagzuurremmers en onderzoek m.b.v. zuur-base reacties welke maagzuurremmer het beste werkt.

Bedenk een werkplan (benodigdheden en werkwijze)
Voer je werkplan uit.
Bereken welke maagzuurremmer het beste werkt en maak het verslag af.

Meer informatie over deze proef en het voorgedrukte verslag kun je hier downloaden.

Colofon
Het arrangement Zuur-base -Liemers College Havo 2020- is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

Auteur

Harriet Berg

Laatst gewijzigd

2021-09-12 13:31:20

Licentie

Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat

het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken

voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie.

Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

Toelichting

Digitale lesmodule over zuren en basen als vervanging van hoofdstuk 7 van Chemie Havo

Eindgebruiker

leerling/student

Moeilijkheidsgraad

gemiddeld

Trefwoorden

zuur-base

Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

Berg, Harriet. (z.d.).

Zuur-base -LC 2017-

https://maken.wikiwijs.nl/100537/Zuur_base__LC_2017_

Zuur-base -Liemers College Havo 2020-

nl

Harriet Berg

Harriet Berg

2021-09-12 13:31:20

Digitale lesmodule over zuren en basen als vervanging van hoofdstuk 7 van Chemie Havo

leerling/student

zuur-base
Download
Downloaden

Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

pdf

json

IMSCP package

Metadata

Metadata overzicht (Excel)

LTI

Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

Arrangement

IMSCC package

Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

IMSCC package

Voor developers

Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.
Sluiten
Opties
Gebruik
Weergave
Wikiwijs is een dienst van