H6 Zuren en basen - Clzvaklokalen.nl

LRB
H6 Zuren en basen
4havo – voorjaar 2012
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Toetsing in periode 4
!   6 juni
!   DTM-T zuur/base t/m §6.6
!   Tabel 6.10,6.13,6.17 en pH-berekeningen
(zoals in vragen 14,15,26 en 27)
!
Toetsweek einde periode
!   TW441 H1 t/m 6 100min
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
pH (zuurgraad)
LRB
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Effect op tanderosie
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Zuren en basen
!   Zuren en basen zijn elkaars tegenovergestelde
!   Een maat voor de concentratie zuur of base is de pH
(zuurgraad)
!   Meestal tussen 0 en 14
!   pH < 7 noemen we zure oplossingen
!   pH > 7 noemen we basische oplossingen
!   pH = 7 is neutraal (zuiver water)
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.2 De pH van een oplossing
!   pH meten van een oplossing
!   Lakmoespapier (rood en blauw)
!   Universeel indicatorpapier
!   pH-meter
!   Indicatoren (volgende slide)
Universeel
indicatorpapier
pH-meter (pH-elektrode)
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
Rood
lakmoespapier
LRB
Lakmoespapier
!   Rood lakmoespapier
!   Kleurt rood: zure oplossing of neutrale oplossing
!   Kleurt blauw: basische oplossing
!   Blauw lakmoespapier
!   Kleurt blauw: basische oplossing of neutrale oplossing
!   Kleurt rood: zure oplossing
!   Hoe kun je zeker weten of iets een zure oplossing is?
!   Hoe kun je zeker weten of iets een basische oplossing is?
!   Hoe kun je weten of iets een neutrale oplossing is?
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Zuur-base-indicatoren
!
Binastabel 52
!   Omslagtraject
!   Voorbeeld: methylrood
!   Rood betekent pH < 4,8
!   Geel betekent pH > 6,0
!   Mengkleur betekent 4,8 < pH < 6,0
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Geef het pH-gebied
Voorbeeld
!
Broomthymolblauw kleurt geel
!   De pH < 6,0
Opdrachten
!
Broomkresolgroen kleurt blauw
!
Fenolftaleïen kleurt paarsrood
!
Kresolrood kleurt geel en thymolblauw kleurt rood
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Experiment 6.1
!   In welk pH-gebied ligt de pH van een oplossing?
!   Rood lakmoespapier
!   Blauw lakmoespapier
Fenolftaleïen
!
Bromthymolblauw
!   Drie strookjes universeel indicatorpapier
!
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.3 Zuren
!   Demonstratie-experiment 6.2
!   Bespreken vragen en opdrachten
!   Demonstratie-experiment 6.3
!   Bespreken vragen en opdrachten
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.3 Zuren 1
!   Door een zuur in water op te lossen verandert de pH
!   De pH wordt lager
!   Een zuur in water geleidt de stroom
!   Er ontstaan ionen (geladen atomen)
!   Er bestaan zwakke en sterke zuren
!   Bij zwakke zuren onstaat er een evenwichtsreactie
!   Bij sterke zuren ontstaan er alleen maar ionen
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.3 Zuren 2
!
Meerwaardige zuren
!   Eenwaardig zuur: zuur dat één H+ kan afstaan
!   Tweewaardig zuur: zuur dat twee H+ kan afstaan
!   Driewaardig zuur: zuur dat drie H+ kan afstaan
!   Opdracht
!   Waterstofchloride is een éénwaardig zuur
!   Zwavelzuur is een …waardig zuur
!   Azijnzuur is een …waardig zuur
!   Fosforzuur is een …waardig zuur
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.3 Zuren 3
!   Het deeltje dat er voor zorgt dat een oplossing zuur
wordt is een H+-ion
!   Een H+-ion is een proton
!   Een zuur is een deeltje dat een H+-ion kan afsplitsen
!   Een zwak zuur splitst de H+ niet makkelijk af
!   Een sterk zuur splitst de H+ volledig af
!   Een sterk zuur staat in Tabel 49 boven H3O+
!   Een zwak zuur staat in Tabel 49 onder H3O+
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.3 Zuren 4
!   Notatie oplossing van zwak zuur: HZ(aq)
!   Notatie oplossing van sterk zuur: H+ (aq) + Z- (aq)
!   Notatie reactievergelijking zwak zuur met water:
evenwichtspijl
!   Notatie reactievergelijking sterk zuur met water:
enkele pijl
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Bekende zuren
!   Tabel 6.10 in het boek op bladzijde 145
!   Samen maken vragen 8 en 9
!   Weektaak t/m 13
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.4 pH-berekeningen aan
zure oplossingen
!   pH = -­‐log [H+] !   [H+] = 10-­‐pH !   Regel: Aantal significante cijfers van de concentra>e zijn het aantal decimalen in de pH (en andersom)
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenen met pH-berekeningen
!   Bereken de pH van een 0,56M oplossing van HCl
HCl H+ + ClpH = -log (0,56) = 0,25
!   Bereken de pH van een 1,34M oplossing van H2SO4
H2SO4  2H+ + SO42pH = -log (2 x 1,34) = -0,428
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenen met pH-berekeningen
!   Bereken de [H+] in zoutzuur met pH = 3,12
[H+] = 10-3,12 = 7,6 10-4 mol L-1
!   Bereken de [H+] in zwavelzuur met pH = 3,12
[H+] = 10-3,12 = 7,6 10-4 mol L-1
!   Bereken de [H+] in een onbekend zuur met pH = 3,12
[H+] = 10-3,12 = 7,6 10-4 mol L-1
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenen met pH-berekeningen
Jari maakt een 1,0L oplossing van zoutzuur. De oplossing
heeft een pH van 3,47
Hoeveel gram HCl is er in de oplossing opgelost?
[H+] = 10-3,47 = 3,4 10-4 mol L-1
Molverh. H+ : HCl is 1:1  3,4 10-4 mol HCl
Molmassa HCl: 36,46g mol-1
36,46 g
1,000 mol
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
36,46 x 3,4 10-4 / 1,000 = 1,2 10-2 g HCl
3,4 10-4 mol
LRB
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
YouTube (14:28): http://www.youtube.com/watch?v=scBR27Fz4KY
LRB
§6.5 Basen
!   Een base is een deeltje dat één of meer H+-ionen kan
opnemen.
!   Alle basische oplossingen bevatten OH--ionen
!   OH--ionen ontstaan als een base in contact komt met
water
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.5 Basen
!   Sterke base
!   In de formule van een oplossing alleen de deeltjes
!   Voorbeeld: oplossing van natriumhydroxide in water
(natronloog) Na+ + OH-
!   Zwakke base
!   In de formule van een oplossing alleen de opgeloste base
zelf
!   Voorbeeld: oplossing van ammoniak in water
(ammonia) NH3 (aq)
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.6 pH-berekeningen aan
basische oplossingen
!
pOH = -­‐log [OH-­‐] !   [OH-­‐] = 10-­‐pOH !   pH + pOH = 14 (T= 298K) vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
Youtube (2:33): http://www.youtube.com/watch?v=QpXJ_Vh16pY
LRB
Bespreken opdrachten
!   Afwisselen opdrachten met lezen tekst in paragraaf
(studeren)
Te bespreken opdrachten
!   §6.4: 16 en 17
!   §6.5: 20 t/m 24
!   §6.6: 28 en 29
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenen met pH-berekeningen
!   Een leerling voegt 25 mL 0,345 M zoutzuur toe aan 70
mL 0,27 M verdund salpeterzuur.
Bereken de pH van de nieuwe oplossing.
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenen met pH-berekeningen
!   Een leerling voegt 25 mL 0,345 M zoutzuur toe aan 70 mL 0,27
M verdund salpeterzuur.
Bereken de pH van de nieuwe oplossing.
!   In 25 mL 0,345 M zoutzuur zit (HCl : H+ is 1:1)
0,345 mol
1,00 L
0,345 x 0,025 = 8,6 10-3 mol H+
0,025 L
!   In 70 mL 0,27 M verdund salpeterzuur zit (HNO3 : H+ is 1:1)
0,27 mol
1,00 L
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
0,27 x 0,070 = 1,9 10-2 mol H+
0,070 L
LRB
Oefenen met pH-berekeningen
!   Een leerling voegt 25 mL 0,345 M zoutzuur toe aan 70
mL 0,27 M verdund salpeterzuur.
Bereken de pH van de nieuwe oplossing.
!   In 25 +70 = 95 mL zit 8,6 10-3 + 1,9 10-2 = 2,8 10-2
2,8 10-2 mol
2,8 10-2 x 1,00 / 0,095 =
0,29 mol L-1 H+
0,095 L
1,00 L
!   pH = -log [H+] = - log (0,29) = 0,54
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenopgaves
Rodekoolsap 2011-II
16.  Scheidingsmethodes
•  Extraheren (scheiden op basis van verschil in …)
• 
Filtreren (scheiden op basis van verschil in …)
17.  pH = - log [H+] => [HCl] : [H+] => 1:1
pH = - log (0,2) = 0,7
18.  Azijnzuur is een zwak zuur. Het is slechts gedeeltelijk in
ionen gesplitst. Als de molariteit van een sterk en een
zwak zuur gelijk is staat een sterkzuur al zijn H+ af.
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenopgaves
Rodekoolsap 2011-II
19.  Ba(OH)2  Ba2+ + 2 OH-.
20.  De kleur verandert van groen naar blauw, omdat bij
verdunnen van een basische oplossing de pH richting
7 verschuift.
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenopgaves
Wijnbederf 2008-II
34.  Nog niet behandeld
35.  [H+] = 10-pH = 10-3,18 = 6,6 10-4
36.  200 mg SO32-
32,06 + 3x16,00 = 80,06 200 10-3 g
1,000 mol
200 10-3 x 1,000 / 80,06 =
2,498 10-3 mol SO32-
Molverhouding SO32- : O2 is 2:1  2,498 10-3 / 2 = 1,249 10-3 mol O2
2x16,00 = 32,00 g
1,249 10-3 x 32,00 / 1,00 =
4,0 10-2 g => 40 mg O2
1,000 mol
1,249 10-3 mol
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenopgaves
Wijnbederf 2008-II
37.  ADI-waarde sulfiet: 0,7 mg per kg
In twee glazen wijn zit: 2 x 120 = 240mL => 0,240L wijn
200 mg => 0,200g
0,240x0,200/1,00 = 4,8
10-2 g SO32-
1,00 L
0,240L
80,06 g
1,000 mol
4,8 10-2 g
4,8 10-2 x 1,000 / 80,06 =
5,996 10-2 mol SO32-
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefenopgaves
Wijnbederf 2008-II
37.  Molverhouding SO32- : SO2 is 1:1 -> 5,996 10-2 mol SO2
64,06g
5,996 10-2 x 64,06 / 1,000 =
0,03841 g SO2 -> 38,41mg
1,000 mol
5,996 10-2 mol SO2
38,41 mg SO2 in iemand van 62 kg betekent 38,41 / 62 = 0,62 mg
SO2 per kg. Dit is minder dan de ADI-waarde van 0,7 mg per kg.
38,41 mg
38,41 x 1,0 / 62 = 0,62
62 kg
1,0 kg
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefen-DTM
Naam
Formule
Waterstofchloride
H2O + CO2
Verdund zwavelzuur
CH3COOH (aq)
Waterstofcarbonaation
Acetaation (ethanoaation)
Ethaanzuur
2) Bereken de [H+] in een oplossing met pH = 4,562
3) Bereken de [OH-] in een oplossing met pH = 8,4
4) Berekene de pH van een 0,235M zwavelzuuroplossing?
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
Oefen-DTM
Naam
Formule
Waterstofchloride
HCl
Koolzuur / Koolzuurhoudend
water
H2O + CO2
Verdund zwavelzuur
2H+ + SO42-
Azijn / Azijnzuuroplossing
CH3COOH (aq)
Waterstofcarbonaation
HCO3-
CH3COO-
Acetaation (ethanoaation)
Ethaanzuur
CH3COOH
2) [H+] = 10-pH = 10-4,562 = 2,74 10-5
3) pOH = 14-8,4 = 5,6; [OH-] = 10-pOH = 10-5,6 = 3 10-6
4) Zwavelzuuroplossing: 2H+ + SO42-. Verhouding H2SO4 : H+ 1:2.
2 x 0,235 = 0,470 mol L-1 H+. pH = - log [H+] = -log(0,470) = 0,328
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
§6.7 Zuur-basereacties
!
Een zuur staat een H+ af en een base neemt een H+ op. Kortom er kan een reac>e optreden tussen een zuur en een base. Een zuur-­‐basereac>e vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
VOORBEELD1: Geef de vergelijking van de reac>e tussen zoutzuur en ammoniak. !
Stap 1: Wat zijn de formules; !   H+(aq) + Cl-­‐(aq) en NH3(aq) !
Stap 2: Zijn er zuren en basen? !
!
Ja; zuur = H+(aq), base = NH3(aq) Stap 3: Geef de vergelijking; !   H+(aq) + NH3(aq) à NH4+(aq) !
Stap 4: Controleer of elementenbalans (deeltjes) en ladingsbalans kloppen !
!
Ja; Deeltjes ok. Ladingsbalans: links 1+, rechts 1+ Stap 5: Controleer of er geen neerslagreac>e plaatsvindt !   NH4+ en Cl-­‐ à geen neerslag (tabel 45) vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
LRB
VOORBEELD2: Geef de vergelijking van de reac>e tussen een overmaat verdund salpeterzuur en calciumcarbonaat !
Stap 1: Wat zijn de formules; !   H+(aq) + NO3-­‐(aq) en CaCO3(s) !
Stap 2: Zijn er zuren en basen? !
!
Ja; zuur = H+(aq), base = CO32-­‐-­‐deeltje in CaCO3(s) Stap 3: Geef de vergelijking; !   CO32-­‐ kan twee H+ opnemen. Dit gebeurt ook ivm de overmaat: 2H+(aq) + CaCO3(aq) à Ca2+(aq) + H2O + CO2 !
Stap 4: Controleer of elementenbalans (deeltjes) en ladingsbalans kloppen !
!
Ja; Deeltjes ok. Ladingsbalans: links 2+, rechts 2+ Stap 5: Controleer of er geen neerslagreac>e plaatsvindt vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd
!   Ca2+ en NO3-­‐ à geen neerslag (tabel 45) LRB
Voorbereiding
!
Stel de reactievergelijkingen op voor experiment 6.6
vrijdag 15 juni 2012 15:26:05 Midden-Europese zomertijd