Hoofdstuk 3: Zuren en basen
3.1 Inleiding
• Volgens Bronsted-Lowry zuur = protendonor , base = protonacceptor
• Elke verbinding die H-atoom bevat potentieel als zuur kan optreden + eender welke
verbinding die een vrij elektronenpaar heeft als base
• Als zuur proton verliest conjugeerde base van zuur gevormd
• Base proton opneemt geconjugeerde zuur van base gevormd
• Sterk zuur sterke neiging proton af te geven geconjugeerde base weinig neiging proton
op nemen zwakke base
• Zwak zuur weinig neiging proton af te geven geconjugeerde base meer neiging proton
op nemen sterke base
• Reactie van zuur en base = zuur-base reactie of proton-transferreactie
• Ander voorbeeld reactie van NH3 met water
•
• Water kan zich dus zowel als base (protonacceptor) , als zuur (protondonor) gedragen
3.2 pKa en p H
• Zuur in water min of meerdere mate deprotoneren
• Hoe sterker zuur hoe meer het evenwicht naar rechts verschoven
• Resulteert in grote waarde voor evenwichtsconstante van deprotoneringsreactie Keq
• Reactie bestudeerd in verdunde oplossing c water nagenoeg constant +
evenwichtsconstante herschreven door gebruik van nieuwe constante Ka = zuurconstante
• Sterkte zuur weergeven door p Ka pKa = - log Ka
• Hoe lager p Ka waarde zuur hoe sterker zuur :
zeer sterke zuren pKa < 1
matig sterke zuren pKa = 1-3
zwakke zuren pKa = 3-5
zeer zwakke zuren pKa = 5-15
extreem zwakke zuren pKa > 15
1
, • Base zal in water in min of meerder mate proton opnemen van water waarbij OH- ionen
ontstaan
• Baseconstante : Kb en bijhorende p Kb
• Sterke base , grote Kb en kleine p Kb
• Voor 1 zuur-base koppel geldt : pKa +pKb = 14
• Voor een oplossing geldt : p H = -log H3O+
• Voor een zure oplossing geldt dat H3O+ > OH-,
voor een neutrale oplossing is H3O+ = OH- en
voor een basische oplossing is H3O+ < OH-.
• Bij kamertemperatuur : pH < 7 zuur,
pH = 7 neutraal en
pH > 7 basisch.
• p H kan worden gewijzigd door toevoeging hoeveelheid zuur of base
Opgave 3.1
3.3 Organische zuren en basen
• meest bekende organische zuren carbonzuren (-COOH)
pKa 3-5 zwakke zuren
• H-atoom dat afsplitst bij deprotonering = H-atoom op COOH
groep CH is te weinig gepolariseerd om proton af te splitsen
• Ook alcoholen (-OH) kunen als zuur optreden pKa 16 zeer zwakke zuren
• Carbonzuren en alcoholen kunnen ook een proton opnemen gedragen als base
• Geprotoneerde alcoholen en carbonzuren zijn zeer sterke zuren geconjugeerde basen
zeer zwakke basen
• Alcoholen en carbonzuren uitermate zwakke organische basen
2
3.1 Inleiding
• Volgens Bronsted-Lowry zuur = protendonor , base = protonacceptor
• Elke verbinding die H-atoom bevat potentieel als zuur kan optreden + eender welke
verbinding die een vrij elektronenpaar heeft als base
• Als zuur proton verliest conjugeerde base van zuur gevormd
• Base proton opneemt geconjugeerde zuur van base gevormd
• Sterk zuur sterke neiging proton af te geven geconjugeerde base weinig neiging proton
op nemen zwakke base
• Zwak zuur weinig neiging proton af te geven geconjugeerde base meer neiging proton
op nemen sterke base
• Reactie van zuur en base = zuur-base reactie of proton-transferreactie
• Ander voorbeeld reactie van NH3 met water
•
• Water kan zich dus zowel als base (protonacceptor) , als zuur (protondonor) gedragen
3.2 pKa en p H
• Zuur in water min of meerdere mate deprotoneren
• Hoe sterker zuur hoe meer het evenwicht naar rechts verschoven
• Resulteert in grote waarde voor evenwichtsconstante van deprotoneringsreactie Keq
• Reactie bestudeerd in verdunde oplossing c water nagenoeg constant +
evenwichtsconstante herschreven door gebruik van nieuwe constante Ka = zuurconstante
• Sterkte zuur weergeven door p Ka pKa = - log Ka
• Hoe lager p Ka waarde zuur hoe sterker zuur :
zeer sterke zuren pKa < 1
matig sterke zuren pKa = 1-3
zwakke zuren pKa = 3-5
zeer zwakke zuren pKa = 5-15
extreem zwakke zuren pKa > 15
1
, • Base zal in water in min of meerder mate proton opnemen van water waarbij OH- ionen
ontstaan
• Baseconstante : Kb en bijhorende p Kb
• Sterke base , grote Kb en kleine p Kb
• Voor 1 zuur-base koppel geldt : pKa +pKb = 14
• Voor een oplossing geldt : p H = -log H3O+
• Voor een zure oplossing geldt dat H3O+ > OH-,
voor een neutrale oplossing is H3O+ = OH- en
voor een basische oplossing is H3O+ < OH-.
• Bij kamertemperatuur : pH < 7 zuur,
pH = 7 neutraal en
pH > 7 basisch.
• p H kan worden gewijzigd door toevoeging hoeveelheid zuur of base
Opgave 3.1
3.3 Organische zuren en basen
• meest bekende organische zuren carbonzuren (-COOH)
pKa 3-5 zwakke zuren
• H-atoom dat afsplitst bij deprotonering = H-atoom op COOH
groep CH is te weinig gepolariseerd om proton af te splitsen
• Ook alcoholen (-OH) kunen als zuur optreden pKa 16 zeer zwakke zuren
• Carbonzuren en alcoholen kunnen ook een proton opnemen gedragen als base
• Geprotoneerde alcoholen en carbonzuren zijn zeer sterke zuren geconjugeerde basen
zeer zwakke basen
• Alcoholen en carbonzuren uitermate zwakke organische basen
2
