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