Hoofdstuk 14: Zuur-Base

Transcriptie

1 Hoofdstuk : uur-ase Wat is een zuur? -het bevat H-atomen -het splitst H af bij oplossen in water HO H zelfde energie als covalente binding H-rest H rest H-rest HO HO rest HO permanent Hl H l Sp² hybridisatie H Ac Wat is een base? -het bevat een OH groep -het splitst OH af bij oplossen in water Metaal-OH M OH NaOH Na OH HO NH NH OH rønsted : uur is een protonendonor die H -ionen afstaat bij oplossen in water. Een zuur reageert met water. (meestal) H HO H O (soms) H HO H O ase is een protonenacceptor die H -ionen opneemt bij oplossen in water. Een base reageert ook met water. HO H OH HO OH H H H Geconjugeerd paar H HO H O zuur base zuur base c [ HO ][ ] [ H][ H O] HO l 00g ,5moll : [ HO ][ c.55,5 [ H] ] grote kleine sterk zuur zwak zuur hem H

2 [ H ][ ] [ H] HO H OH ase zuur zuur base c [ H][ OH ] [ ][ HO]. 55,5 [ H ][ OH [ ] ] [ H ][ OH [ ] ] grote sterk base kleine zwak base HO HO HO OH [ HO ][ OH ] [ HO][ HO] [ H ][ OH ] W [ H ][ ][ H][ OH ]. W [ H][ ] hem H

3 voorbeeld We lossen M op in water,76 [H ]? [] [ H ] [ HO ] [ Ac ] St. 55,5 0 0 Ev. (-x) x x xx. ( x) x. x ) zuiver HO [ H ] [ OH ] ) oplossen van een zuur [ ) oplossen van een base [ [H ]: bv. -log[ H ] H ] [ OH ] H ] [ OH ] 7 alleen binnen -6 is dit geldig, daarbuiten is Pw niet te verwaarlozen toevoegen zuur toevoegen base 7 poh poh7 poh Hoe herkent men een base of zuur? Aan de schrijfwijze Hl zuur NaOH base Overzicht: Voorbeelden: uur: altijd H NHl, Hl, Amfoteer amfolyt: kunnen zowel als zuur of base HO, HO, NH Ac, Reageren (naargelang het milieu) Al(OH), HAlO asisch altijd H NaAc, NH, NaOH hem H

4 zout: Nal Na l veranderen niets aan de zuurtegraad: NaOH Na Hl H OH l uurtegraad berekenen Sterke zuren: > Geen -waarde gebruiken Dissociatie nagenoeg volledig,aflopende reactie Vb.: Hl, Hr, HI, HNO, HlO, HSO Hl H l HO H OH beginconcentratie [HL] bij evenwicht [HL] 0 [ H ] Hl sterk zuur: -log Sterke basen: < Geen -waarde gebruiken Dissociatie nagenoeg volledig,aflopende reactie Vb.: NaOH,LiOH,OH, r(oh) beginconcentratie [NaOH] bij evenwicht [NaOH] 0 [OH ] [ H ] sterk base: log wakke zuren: < [ ] [ H ][ Ac ] [ ] W [ H ]² [ H ] H H Ac,76 ( ) [H ][ Ac ] [ ] -[ H ] te verwaarlozen zwak zuur: ½ p - ½ log hem H

5 wakke basen: > NH H O NH OH NH [ H ][ NH] [ NH ] NH [NH ] - [OH ] NH NH [ H ]( NH [ OH ]) [ OH ] [ H ]² NH [NH NH [ H ] W ] [OH ] NH W zwak base: 7 ½ p ½ log Amfolieten: uur H O H O HO ase HO HO H N uur NH H NH ase Ac H amfoliet: ½ ( p p) Voorbeeld: HPO HPO H, p, HPO zwak zuur HPO H ½ z p - ½ log HPO amfoliet HPO H HPO H ½ ( p p) HPO HPO H 7, p z HPO PO H,9 7, p z,9 HPO amfoliet PO H HPO H ½ ( p p) PO zwakke base HPO H 7 ½ p - ½ log bestanddelen in oplossing Vorige formules zijn geldig wanneer er spreke is van bestanddeel. ij mengen van bestanddelen : zuren: Sterk zuur zwak zuur enkel sterk zuur bepaalt de basen : Sterk base zwak base enkel sterk base bepaalt de hem H 5

6 zuur base van eenzelfde geconjugeerd systeem: een buffer vb. ( Na ) Ac [ H ][ Ac ] [ ] [ ] [ H ] [ Ac ] [ Ac ] Ac log [ ] algemeen: buffer: p log z Ac 0 w z 0,09,8 0,08 0,0,6,76 0,0 0,08 5,6 0,09 5,7 0 w b Grote verhoudingsverandering, leine verandering buffergebied zuur van zb systeem base van zb systeem NH NH NH Ac. H Ac. NH H NH NH NH,7 > 000 aflopend 9, of meerdere bestanddelen vb: zuren base Eerst gaan de sterke zuren en basen met elkaar reageren, en dan pas de zwakke sterk base sterk zuur zuur zwak zuur hem H 6

7 Oefening A) 0 ml HS O (M) ) 0 ml Na HSO (0,0M) ) 50 ml H l (M) D) 0 ml OH. van de componenten?. van mengsel?.hoeveel ml M Hl toevoegen om te bekomen?. HSO: w ½ (,8)- ½ log() HSO : ½ (p p ),5 H l : St OH : St.na mengen: 0 HSO :. 0 HSO : 0,0. 50 OH :. 50 H :. na reageren schiet er H l OH,5 HSO l H O 7,5 5 OH HSO H O M HSO over (amfoteer) ½ (p p ),5. M HSO in ml M Hl?ml HSO :.? H :.?? HSO H HSO 7,?.?? geconj. - uffer 7,.?? hem H 7

8 7,.? p log.? 7,.?.?, 7,-.?,.? 7,? 0, 5, ( ) Oefening 00 ml HF (M) ½ p - ½ log 00 ml F (M) 7 ½ p HF ½ log 7,95 0 ml NaOH (M) sterk base,9 ½ (,7)- ½ log(),08 HF:. 00 HF OH HO F 500 F :. 00 0, , 75, 5 OH : , 5 p HF log, 75,05 Oefening. 0ml NaHO (?M) ml Hl (M) 6,5. 0ml NaHO?ml NaOH (M). HO H HO.?.?- uffer p HO log.? 6,5 6,.?? 0, 0 05.,05 6 hem H 8

9 . HO OH O HO, 0?,.? 0?.? 0?.? 0? Als de van een oplossing dicht ligt bij de p waarde van het systeem is de kans groot dat het om een buffer gaat. O.? log,.?,.?.??, 0, Oefening 0 ml NaPO (M) 50 ml Hl (M) 0 ml NaOH (M) mengen en aanlengen met 0 Po :. 0 0,0 M H : M 0 OH :. 0 0,0 M HO tot V 0 ml tot H OH HO 0,0 0,0 0,0 H PO HPO 0,0 0,0 0,0 uffer 7, H PO HPO 0,0 Oefening 5 g van een monofunctionele base (base die H kan opnemen) 500ml, 0ml van een oplossing 9, 0ml van M Hl MM bas e? p? hem H 9

10 0 7 ½ p H ½ log, () MM 0 0 ml MM 0 ml H () H H MM - MM p H log MM 9, () uit () uit() p H p H 9, log MM 0 8, 6 log MM 0 9, log MM 8,6 log MM MM 0,8 MM 0. 0,8 0,8 - MM MM(- ). 07,8 Titraties uur: onbekende concentratie base toevoegen: bekende concentratie We voegen base toe tot het mengsel omslaat van zuur naar base. Op dat ogenblik is er evenveel base als zuur: mol base mol zuur of V. V. b b z z )Titratie van een sterk zuur H l :M Na OH :M λ [ H ] [OH ] 0 0,5 0,50 0,90 0,99,00,0 00 0,090 0, ,0 0, H l met een,06,5, 7 sterk base Na OH λ hem H

11 )Titratie van een zwak zuur met een sterk base H OH p5 M λ [H] [ ] 0 0 0,09 0,5 0,9 0,99 0,999,00,0, 0,00 0, ,09 0,099 0,0999 [OH ] ½ - ½ log log, 05 H 5 5, ½ -½ log 9 log λ )Titratie van een zwak zuur met een zwak base H H p p λ [H] [] [] [H] 0 0,5 0,9 0,99,0, 0,09 0,00 0,09 0,099 0,00 0,09 0,099 ½ p - ½ log p log z amfoliet: ½( p p) 6 λ Hoe werkt een indicator? HIn H In p HIn 7 - In geel log HIn rood p HIn 7 In rood HIn 00 7 In 00 geel HIn hem H

12 HO H ( p 5, p 9) λ [ HO ] [ HO ] [ 0% % 50% 90% 99% 0,09 0,00 0,09 0,099 O ] [OH ] ½ p - ½ log,05 5 5,95 7 EP 7 ½( p p) % 0,099 0,00 7 % 0,09 8,05 50% 9 p log O HO 90% 0,09 9 EP 7 ½ p ½ log % 00% PH log p log HO HO 7 λ hem H 00 Michel De oster