Samenvatting scheikunde hoofdstuk 17 - Buffers en Enzymen

Samenvatting scheikunde hoofdstuk 17
Paragraaf 1 Amfolyten:
Stekte van zuren en basen
Sterk zuur in water volledig in ionen splitst -> dit is een aflopende reactie
Een zwak zuur splitst in water gedeeltelijk in ionen -> dit is een evenwichtsreactie
Amfolyten
Amfolyten = deeltjes die zich gedragen als een zuur en als een base.
(In T49 komen ze in beide kollommen voor)

Als een amfolyt in aanraking komt met een zure oplossing, zal het als een base reageren.
HPO4− (aq) + H3O+ (aq) → H2O (l) + H3PO4 (aq)

Komt het amfolyt in aanraking met een basische oplossing, dan zal het juist als een zuur reageren.
H2PO4− (aq) + OH− (aq) → H2O (l) + HPO42− (aq)

Op dezelfde manier kan HPO42− reageren met een zuur en een base:
HPO42− (aq) + H3O+ (aq) → H2O (l) + H2PO4− (aq)
HPO42− (aq) + OH− (aq) → H2O (l) + PO43− (aq)

Amfolyten in water
Je kunt voor ieder amfolyt bepalen of het zich in water als zuur of als base gedraagt door
de Kz en de Kb uit Binas tabel 49 te vergelijken.
- Als de Kz groter is, zal het amfolyt zich in water als zuur gedragen.
- Is de Kb groter, dan zal het amfolyt zich in water als base gedragen.

Aminozuren
Aminozuren bestaan uit dubbelionen. Deze ionen zijn ontstaan door de reactie van
carbonzuurgroepen met aminogroepen van het aminozuur, waarbij een deeltje ontstaat met een
positieve lading op het N‑atoom en een negatieve lading bij de zuurrest. Alle aminozuurmoleculen
zijn daardoor amfolyten.
De ladingen zorgen voor een extra aantrekkingskracht tussen de moleculen, naast
vanderwaalsbindingen en waterstofbruggen.
Hierdoor zijn alle aminozuren vaste stoffen met een relatief hoog smeltpunt (> 200 °C).




1

, Paragraaf 2 Buffers:

Buffer = Een bufferoplossing is een oplossing die niet van pH verandert door het toevoegen van
kleine beetjes zuur, base of water.
Een bufferoplossing bestaat uit:
- een zwak zuur en zijn geconjugeerde base of
- een zwakke base en zijn geconjugeerde zuur of
- een oplossing van een zwak zuur + een klein beetje zwakke base (pH < 7)
De pH van een bufferoplossing wordt bepaald door de pKz (waarbij de z in subscript staat) van
het zuur en de verhouding tussen de concentratie van het zuur en zijn geconjugeerde base.
[HZ] en [Z-] > 0,01 M

Als je dus H3O+‑ionen aan een bufferoplossing toevoegt, dan zullen deze reageren met de
sterkste aanwezige base. Hierdoor komen er geen extra H3O+‑ionen in de oplossing en verandert
de pH vrijwel niet. Voeg je OH−‑ionen toe, dan zullen deze reageren met het sterkste aanwezige
zuur.
In een ideale buffer is de concentratieverhouding tussen het zuur en zijn geconjuge.rde base 1 : 1.
Het vermogen om schommelingen op te vangen is dan maximaal.
In de praktijk wordt een mengsel van een zwak zuur en zijn geconjugeerde base nog een buffer
genoemd als de concentratieverhouding tussen 1 : 10 en 10 : 1 ligt.

Buffer kiezen op basis van gewenste pH.
Bufferformule:
−log Kz = −log [H3O+]

−log Kz heet ook wel pKz en −log [H3O+] is gelijk aan pH. Voor een buffer waarin het zuur en
zijn geconjugeerde base 1 : 1 zijn gemengd, geldt dus pKz = pH. In Binas tabel 49 kun je van alle
zwakke zuren de pKz vinden. Als je een buffer van een bepaalde pH nodig hebt, zoek je de
pKz van een zuur‑basekoppel op die gelijk is of dicht in de buurt komt van de gewenste pH.

Als de pH van een buffermengsel bekend is, kun je met de evenwichtsvoorwaarde ook berekenen
in welke verhouding het zuur en zijn geconjugeerde base in de bufferoplossing aanwezig zijn.




2