Zuur-base Laboratoriumonderwijs Curio

Zuur-base Laboratoriumonderwijs Curio

Inleiding zuren en basen

Zuur en base Inleiding

Van zuur heeft iedereen wel eens gehoord. De smaak van een citroen is zuur. Het is ook de smaak van azijn, van bedorven melk en van nog heel veel andere levensmiddelen. Maar zuur is niet de smaak alleen, het is ook de naam voor een soort chemische stof. Dit is precies de stof die in een citroen zit en deze zuur laat smaken. De zure stof uit de citroen heet citroenzuur. De stof die azijn zuur maakt heet azijnzuur en het zuur in bedorven melk heet melkzuur. Op veel verpakkingen kun je bij de ingrediënten de namen voor zuren zien staan.

Een base kennen we niet als een smaak en het woord is daarom ook minder bekend. Een base is net als een zuur een soort chemische stof en is eigenlijk het tegenovergestelde van een zuur. Voorbeelden van basen zijn zuiveringszout, soda en ammoniak. Zuiveringszout is een basische stof in bakpoeder. Soda en ammoniak worden gebruikt om schoon te maken.

Niet alle chemische stoffen zijn zuren of basen, sommige stoffen zijn neutraal, zoals bijvoorbeeld water.

 

Reacties

Een zuur en een base zijn elkaars tegenovergestelde en kunnen daarom met elkaar reageren. Deze chemische reactie heet een zuur-basereactie.

Zo'n reactie ziet er zo uit: zuur + base → nieuwe stoffen

Voor een zuur-basereactie zijn een zuur én een base nodig. Het zuur en de base verdwijnen en er ontstaan nieuwe stoffen. De zuur-basereactie houdt op als het zuur of als de base op is. Niet elke zuur-basereactie gaat even snel, het hangt af van hoe sterk het zuur en de base zijn. En hoe sterker ze zijn, hoe sneller de reactie gaat.

Een zure oplossing in het menselijk lichaam is maagzuur.

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

 

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'

  1. Welke zuren worden genoemd?
  2. Wat is zuur nou precies? Wat wordt daarover gezegd?
  3. Wat is het verschil tussen een zwak zuur en een sterk zuur?
  4. Wat is het nadeel van ijzer?
  5. Hoe kun je ijzer beschermen?
  6. Hoe kun je ijzer ontroesten?
  7. Welke basen worden genoemd?
  8. Wat is het sterkste zuur?
  9. 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.

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
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

https://schooltv.nl/video/zuurgraad-er-zijn-zure-basische-en-neutrale-reinigingsmiddelen/

Zuur en indicatoren

Indicatoren en pH 
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.


 

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

Een zuur en zure oplossing

Zuur


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 SO42- Sulfaat ion
HNO3 Salpeterzuur NO3- Nitraat ion
H3PO4 Fosforzuur PO43- fosfaat ion
CH3COOH Ethaanzuur/ azijnzuur
CH3COO- Ethanoaat /Acetaat ion
H2CO3
(H2O + CO2)
Koolzuur CO32- 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.

 

Accuzuur bevat zwavelzuur
Azijn bevat azijnzuur

Niet elk zuur is hetzelfde.

Voor zuur zijn verschillende toepassingen. De concentratie van het zuur is hierbij belangrijk.


Kijk maar eens goed naar de verpakking van natuurazijn en accuzuur.

 


Wat geeft het etiket aan?

 

 

 

 

 

Sterke en zwakke zuren

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

 

 

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:

  1. Wat is een base?
  2. Wanneer spreek je van een basische oplossing?
  3. Welke base die je moet kennen is geen ion?
  4. 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
O2- oxide
NH3 ammoniak
CO32- 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

Van onderstaande video heb je bij het onderwerp zuren de eerste helft bekeken. Kijk nu verder vanaf 8.16 min, daar begint het onderwerp basen. Maak daarna de vragen bij de video.

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

Vragen bij de video:

  1. Wat is het centrale ion bij basische oplossingen?
  2. Waar komt het OH- ion vandaan wanneer je een base in water oplost? Bijvoorbeeld bij het oplossen van de base ammoniak.
  3. Waar staan in Binas tabel 49 de sterke basen?
  4. Welke twee sterke basen moet je uit je hoofd kennen?
  5. Wat is het verschil tussen het oplossen van een sterke base in water en een zwakke base?
  6. 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, O2- is de belangrijkste. Het OHion 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 O2-, aanwezig in het zout natriumoxide:

Het O2--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 O2- 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) + CO32-(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.

 


Mocht je 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


 

4 Zuur-base reacties

Bron: www.biologiesite.nl

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:

  1. Welk ion wordt overgedragen bij een zuur-base reactie?
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Waarom mag je magnesiumhydroxide niet als Mg2+ en 2 OH- noteren?
  6. 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.

5 Verdieping: 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

Verdieping Verdunnen

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

Bron: www.wetenschapsforum.nl


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.

Samenvatting pH berekeningen

Een samenvatting van dit onderwerp vind je in onderstaand filmpje.


Bron: www.youtube.com Kanaal: Scheikundelessen


 

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.

 


Voor de liefhebbers


Bron: www2.eeducatie.nl

Samenvatting

 

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


 

 

  • Het arrangement Zuur-base Laboratoriumonderwijs Curio is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Marion Michielsen Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
    Laatst gewijzigd
    2021-07-08 14:00:12
    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
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Trefwoorden
    zuur-base

    Bronnen

    Bron Type
    pH van reinigingsmiddelen
    https://schooltv.nl/item/zuurgraad-er-zijn-zure-basische-en-neutrale-reinigingsmiddelen/
    Video

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    Berg, Harriet. (2020).

    Zuur-base -Liemers College Havo 2020-

    https://maken.wikiwijs.nl/158633/Zuur_base__Liemers_College_Havo_2020_

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    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.

    Meer informatie voor ontwikkelaars

    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.