• View
• Edit
• History
• Print

4 HAVO-H7-P

4HAVO PULSAR SAMENVATTING HOOFDSTUK 7

(Door Arie Hamaker)

§7.1 INDICATOREN EN pH

Een indicator (latijn voor ‘aanwijzer’) geeft via zijn kleur een aanwijzing over de pH van een oplossing. De pH-waarde geeft aan hoe zuur of hoe basisch een oplossing is. Zuiver water heeft (bij 25 °C) een pH van 7. Er is dan geen zuur en geen base aanwezig en men noemt zuiver water (of een oplossing met pH 7) neutraal. Zure oplossingen hebben altijd een pH onder de 7 en basische oplossingen een pH boven de 7.
Bij pH’s lager dan 2 (sterk zuur) of pH’s hoger dan 12 (sterk basisch) is de oplossing bijtend of agressief.
Zie de pH-‘balk’ op blz 152.
In tabel 52 vind je de kleuren en omslagtrajecten van een twintigtal indicatloren. Het omslagtraject is het pH-gebied waarin de indicator ‘omslaat’ van de kleur bij lage pH-waarden (bv rood) naar de kleur bij hoge pH-waarden (bv geel), via de mengkleur (oranje in dit voorbeeld).
Kleurt bv broomthymolblauw (BTB) in een bepaalde oplossing geel dan ligt de pH van die oplossing onder de 6,0. Kleurt BTB groen dan ligt de pH tussen de 6,0 en de 7,6. BTB blauw: pH > 7,6.
Met twee of meer indicatoren kan je een vrij nauwkeurige uitspraak doen over de pH van een oplossing. Universeelindicatorpapier is papier gedrenkt in een aantal indicatoren, zodanig gekozen dat het indicatormengsel van rood (pH=1) via oranje, geel, groen naar blauw (pH=10) kan kleuren. Je kan (op één cijfer nauwkeurig, behalve 10) de pH bepalen van een oplossing door het papier te bevochtigen met de oplossing en de kleur die het papier krijgt te vergelijken met een kleurstaatje. Bij het verdunnen van een zure of een basische oplossing gaat de pH richting 7.

§7.2 ZUREN EN ZURE OPLOSSINGEN

Zure oplossingen geleiden stroom en bevatten dus ionen. Het positieve ion is altijd het H⁺ ion.
Een zuur bestaat uit deeltjes die een (soms meer) H⁺ ion(en) kunnen afstaan. Het negatieve ion dat na afstaan overblijft, noemt men een zuurrestion.
De zes zuren (formules en namen) van blz 155 moet je kennen. Ethaanzuur heet ook azijnzuur. HCl heet NIET zoutzuur!
De oplossing van HCl in water heet WEL zoutzuur. Het woord ‘zoutzuuroplossing’ bestaat dus niet.

Zoutzuur noteer je als      H⁺ (aq) + Cl^- (aq)

§7.3BASEN EN BASISCHE OPLOSSINGEN

Basische oplossingen geleiden stroom en bevatten dus ionen. Het negatieve ion in deze oplossingen is een base (uitzondering NH₃). Dit deeltje kan een H⁺ ion opnemen.
De basen van blz 157 moet je kennen. CH₃COO^- heet ook acetaation. Het O2- ion kan in oplossing niet bestaan, het reageert onmiddellijk met een watermolecuul:

O^2- + H₂O → 2 OH^-

Omdat bijna alle basen negatieve ionen zijn, moeten daar positieve ionen bij horen en je noteert een basische oplossing als een zoutoplossing. Bv:
2 Na⁺ (aq) + CO₃ ^2- (aq) voor een natriumcarbonaatoplossing die basisch is (CO₃ ^2-).
Uitzondering: NH₃ (aq) (ammonia).
De namen van de oplossingen op blz 158 moet je kennen. Ethanoaat heet ook acetaat.

§7.4 DE pH VAN ZURE OPLOSSINGEN

In tegenstelling tot wat het boek beweert is de pH NIET hetzelfde als de zuurgraad. De zuurgraad is de hoeveelheid opgelost zuur (per liter oplossing).
De pH is gelijk aan –log[H⁺], waarin [H⁺] staat voor de concentratie van de H⁺ ionen in mol per liter. De pH zegt dus wel iets over de zuurgraad: een lage pH betekent een hoge zuurgraad.
Met de [H⁺] kan je de pH berekenen op je rekenmachine:

 [-][log]conc.H+[enter].

Omgekeerd kan je ook de [H⁺] berekenen als je de pH weet: [H⁺] = 10^-pH:

10[^][-]pH[enter].

X (bv 10) maal verdunnen: Voeg bij (bv 100 mL van) de oorspronkelijke oplossing x-1 maal zoveel water (10–1 maal 100 mL = 900 mL). Het volume wordt dan x (10) maal zo groot (100 mL oplossing + 900 mL water = 1000 mL verdunde oplossing), terwijl de hoeveelheid opgeloste stof hetzelfde blijft. De concentratie wordt dan x (10) maal zo klein.

§7.5 DE pH VAN BASISCHE OPLOSSINGEN

De basegraad van een basische oplossing komt overeen met de hoeveelheid opgeloste OH^- per liter oplossing: [OH^-]. Hiervan kan je ook de –log uitrekenen: -log[OH^-] = pOH.
Er is een verband tussen de pH en de pOH: pH + pOH = 14,0.
Ook bij basische oplossingen heeft men het over de pH van de oplossing. Weet je de pOH dan kan je dus nu ook de pH uitrekenen: pH = 14,0 - pOH.
Je kunt ook de [OH^-] berekenen wanneer de pH van een basische oplossing gegeven is.
Eerst bereken je de pOH: pOH = 14,0 – pH, en dan bereken je de [OH^-]:
10[^][-]pOH [enter]. NB Bij een pH boven de 7 moet je altijd met de pOH rekenen, de oplossing is basisch en dan gaat het om de concentratie OH-! De pH bereken je uit de pOH of als de pH gegeven is, bereken je EERST de pOH.

§7.6 ZUUR-BASE REACTIES

Bij een zuur-base reactie staan zuurdeeltjes H⁺ ionen af aan basedeeltjes. Overdracht van H⁺ dus. Bv de reactie wanneer je ammonia bij een fosforzuuroplossing gooit:

Via zo’n zuur-base reactie kan je een zure of basische oplossing neutraliseren, dwz neutraal maken en neutraal betekent pH = 7. Voeg je aan een zure oplossing een basische oplossing toe dan verdwijnen er H+ ionen door reactie met de base en zal de pH stijgen. Als alle H⁺ gereageerd heeft zal de pH 7 zijn (voeg je dan nog meer base toe dan stijgt de pH boven de 7).
Voeg je aan een basische oplossing een zure oplossing toe dan verdwijnen er OH^- ionen door reactie met H⁺ ionen en zal de pH dalen. Als alle OH^- gereageerd heeft zal de pH 7 zijn (voeg je nog meer zuur toe dan daalt de pH onder de 7). Met universeelindicatorpapier kan je controleren of je voldoende base of zuur hebt toegevoegd (pH = 7).
Meestal zie je niets van een zuur-base reactie: de oplossing blijft gewoon kleurloos. Met een thermometer zal je wel wat kunnen waarnemen: de temperatuur stijgt, de reactie is exotherm. Er is een zuur-base reactie die je wel kunt ‘zien’: wanneer je aan een oplossing die carbonaationen, CO₃ ^2- (aq), bevat een zuur toevoegt, dan treedt de volgende reactie op:

2H⁺ (aq) + CO₃ ^2- (aq) → H₂CO₃ (aq) → H₂O (l) + CO₂ (g)

Het gevormde koolzuur valt direct uiteen in water en koolzuurgas (=koolstofdioxide).
Je ziet dus een gas uit de vloeistof ontsnappen.