Scheikunde hoofdstuk 8 – Zuren
8.1 De pH van een oplossing
Een oplossing kan zuur, basisch of neutraal zijn. Je gebruikt de pH om de zuurgraad in
een getal weer te geven. Als het pH gelijk is aan 7, is de oplossing neutraal. Is de pH van
de oplossing lager dan 7, dan is de oplossing zuur. Is de pH van de oplossing boven de 7,
dan is de oplossing basisch. De pH ligt meestal tussen de 0 en 14, maar kan ook hoger
of lager zijn.
Om te bepalen of een stof zuur is, gebruik je een indicator. Dit is een stof die in een zure
oplossing een andere kleur krijgt dan in een oplossing die niet zuur is. Een bekende zuur-
base indicator is lakmoespapier, papier waar lakmoes op aangebracht is. Dit is rood of
blauw. Het blauwe lakmoespapier kleurt rood in een zure oplossing en het rode
lakmoespapier kleurt blauw in een basische oplossing. De kleur blijft hetzelfde in een
neutrale oplossing.
Om de pH nauwkeuriger te bepalen (dit kan niet met
lakmoes), gebruik je universeel indicatorpapier. Dit
bestaat uit meerdere indicatoren, en afhankelijk van de
pH tonen deze een kleurenreeks. Dit kun je aflezen op
het doosje om te weten om welke pH waarde het gaat.
Indicatorpapier
In Binas tabel 52A staat een overzicht van een aantal oplossingen van kleurstoffen die
ook als indicator werken. Hier staat ook het omslagtraject in: dit zijn de waarden waar de
indicator van kleur verandert. Als er bijvoorbeeld staat tussen 5,5 en 8,0, ligt het
omslagtraject tussen 5,5 en
8,0, waarin de kleur een
mengsel is van de kleur die de
indicator daaronder en
daarboven geeft.
Deze pH waarden vs kleuren horen bij de indicator lakmoes
8.2 Zuren in water
Een zuur op zich geleidt geen stroom. Maar zodra je een zuur mengt met water, gebeurt
dit wel. Het geleiden van stroom wordt veroorzaakt door het ontstaan van ionen bij het
oplossen van een zuur in water. Het zuur geeft hierbij een H+ -ion af aan het
watermolecuul, waarbij oxoniumionen, H3O+, ontstaan.
De reactie van een zuur met water kan een aflopende reactie zijn, of een
evenwichtsreactie. Het verschil zit in of het een zwak of een sterk zuur is. Dit kan je zien
in Binas tabel 49. Aan de linkerkant staan de zuren. Staat een zuur boven H 3O+? Dan is
het een sterk zuur. Alle zuren die onder H3O+ staan, zijn zwakke zuren. Alle zuren die
onder H2O staan reageren niet met water.
, Als een sterk zuur reageert met
water, ontstaat er een aflopende
reactie (zie het voorbeeld hieronder
van waterstofchloride). De
geleidbaarheid van een oplossing
van een sterk zuur, is evenredig met
de molariteit (het aantal mol
Voorbeeld geleidbaarheid Voorbeeld oplossing van
opgeloste stof gedeeld door het oplossing van een sterk zuur een sterk zuur
aantal liters oplossing met als
eenheid mol/L of M). Dus als je de oplossing twee keer zo zwak maakt, wordt de
geleidbaarheid ook twee keer zo laag. De fase van het zuur voor de pijl is gas (g),
vloeibaar (l) of vast (s). De reactievergelijking is:
HCl (g) + H2O (l) → H3O+ (aq) + Cl- (aq)
Als een zwak zuur reageert met water,
ontstaat er een evenwichtsreactie (zie
het voorbeeld hieronder van
azijnzuur). De geleidbaarheid van een
oplossing met een zwak zuur is ten
eerste niet evenredig maar loopt
langzaam af, en ten tweede veel Voorbeeld geleidbaarheid Voorbeeld oplossing van
minder dan een oplossing met een oplossing van een zwak zuur een zwak zuur
sterk zuur. Dit komt omdat de zuurmoleculen zich niet volledig hebben gesplitst in ionen
en er dus minder ionen aanwezig zijn dan wat theoretisch gezien mogelijk is. De fase van
het zuur voor de pijl is opgelost (aq). De reactievergelijking is:
CH3COOH (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + CH3COO- (aq)
8.3 Formules van zuren
Moleculen van organische zuren hebben een koolstofskelet.
De karakteristieke groep van een organisch zuur is COOH. Zo’n
groep kan één H+-ion afstaan. Alleen de waterstofatomen uit
deze groepen kunnen worden afgestaan, andere
waterstofatomen kunnen niet worden afgestaan. Als een zuur
één zuurgroep heeft, kan deze Eenwaardig zuur (ethaanzuur)
één H+-ion afstaan en is het een
eenwaardig zuur. Heeft een zuur meerdere zuurgroepen?
Dan kan het zuurmolecuul meerdere H+-ionen afstaan en
is het een meerwaardig zuur. Naast het oxoniumion
Meerwaardig zuur (citroenzuur) ontstaat er ook een negatief geladen ion tijdens de reactie.
Dit heet het zuurrestion. De zuurrestionen van alkaanzuren heten alkanoaten (het
zuurrestion van ethaanzuur is bijvoorbeeld ethanoaat).
8.1 De pH van een oplossing
Een oplossing kan zuur, basisch of neutraal zijn. Je gebruikt de pH om de zuurgraad in
een getal weer te geven. Als het pH gelijk is aan 7, is de oplossing neutraal. Is de pH van
de oplossing lager dan 7, dan is de oplossing zuur. Is de pH van de oplossing boven de 7,
dan is de oplossing basisch. De pH ligt meestal tussen de 0 en 14, maar kan ook hoger
of lager zijn.
Om te bepalen of een stof zuur is, gebruik je een indicator. Dit is een stof die in een zure
oplossing een andere kleur krijgt dan in een oplossing die niet zuur is. Een bekende zuur-
base indicator is lakmoespapier, papier waar lakmoes op aangebracht is. Dit is rood of
blauw. Het blauwe lakmoespapier kleurt rood in een zure oplossing en het rode
lakmoespapier kleurt blauw in een basische oplossing. De kleur blijft hetzelfde in een
neutrale oplossing.
Om de pH nauwkeuriger te bepalen (dit kan niet met
lakmoes), gebruik je universeel indicatorpapier. Dit
bestaat uit meerdere indicatoren, en afhankelijk van de
pH tonen deze een kleurenreeks. Dit kun je aflezen op
het doosje om te weten om welke pH waarde het gaat.
Indicatorpapier
In Binas tabel 52A staat een overzicht van een aantal oplossingen van kleurstoffen die
ook als indicator werken. Hier staat ook het omslagtraject in: dit zijn de waarden waar de
indicator van kleur verandert. Als er bijvoorbeeld staat tussen 5,5 en 8,0, ligt het
omslagtraject tussen 5,5 en
8,0, waarin de kleur een
mengsel is van de kleur die de
indicator daaronder en
daarboven geeft.
Deze pH waarden vs kleuren horen bij de indicator lakmoes
8.2 Zuren in water
Een zuur op zich geleidt geen stroom. Maar zodra je een zuur mengt met water, gebeurt
dit wel. Het geleiden van stroom wordt veroorzaakt door het ontstaan van ionen bij het
oplossen van een zuur in water. Het zuur geeft hierbij een H+ -ion af aan het
watermolecuul, waarbij oxoniumionen, H3O+, ontstaan.
De reactie van een zuur met water kan een aflopende reactie zijn, of een
evenwichtsreactie. Het verschil zit in of het een zwak of een sterk zuur is. Dit kan je zien
in Binas tabel 49. Aan de linkerkant staan de zuren. Staat een zuur boven H 3O+? Dan is
het een sterk zuur. Alle zuren die onder H3O+ staan, zijn zwakke zuren. Alle zuren die
onder H2O staan reageren niet met water.
, Als een sterk zuur reageert met
water, ontstaat er een aflopende
reactie (zie het voorbeeld hieronder
van waterstofchloride). De
geleidbaarheid van een oplossing
van een sterk zuur, is evenredig met
de molariteit (het aantal mol
Voorbeeld geleidbaarheid Voorbeeld oplossing van
opgeloste stof gedeeld door het oplossing van een sterk zuur een sterk zuur
aantal liters oplossing met als
eenheid mol/L of M). Dus als je de oplossing twee keer zo zwak maakt, wordt de
geleidbaarheid ook twee keer zo laag. De fase van het zuur voor de pijl is gas (g),
vloeibaar (l) of vast (s). De reactievergelijking is:
HCl (g) + H2O (l) → H3O+ (aq) + Cl- (aq)
Als een zwak zuur reageert met water,
ontstaat er een evenwichtsreactie (zie
het voorbeeld hieronder van
azijnzuur). De geleidbaarheid van een
oplossing met een zwak zuur is ten
eerste niet evenredig maar loopt
langzaam af, en ten tweede veel Voorbeeld geleidbaarheid Voorbeeld oplossing van
minder dan een oplossing met een oplossing van een zwak zuur een zwak zuur
sterk zuur. Dit komt omdat de zuurmoleculen zich niet volledig hebben gesplitst in ionen
en er dus minder ionen aanwezig zijn dan wat theoretisch gezien mogelijk is. De fase van
het zuur voor de pijl is opgelost (aq). De reactievergelijking is:
CH3COOH (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + CH3COO- (aq)
8.3 Formules van zuren
Moleculen van organische zuren hebben een koolstofskelet.
De karakteristieke groep van een organisch zuur is COOH. Zo’n
groep kan één H+-ion afstaan. Alleen de waterstofatomen uit
deze groepen kunnen worden afgestaan, andere
waterstofatomen kunnen niet worden afgestaan. Als een zuur
één zuurgroep heeft, kan deze Eenwaardig zuur (ethaanzuur)
één H+-ion afstaan en is het een
eenwaardig zuur. Heeft een zuur meerdere zuurgroepen?
Dan kan het zuurmolecuul meerdere H+-ionen afstaan en
is het een meerwaardig zuur. Naast het oxoniumion
Meerwaardig zuur (citroenzuur) ontstaat er ook een negatief geladen ion tijdens de reactie.
Dit heet het zuurrestion. De zuurrestionen van alkaanzuren heten alkanoaten (het
zuurrestion van ethaanzuur is bijvoorbeeld ethanoaat).
