8.1
De pH van een oplossing
Een oplossing kan zuur, basisch of neutraal zijn. Om het verschil in
zuurgraad in een getalwaarde te kunnen geven, gebruiken we pH. Bij de
pH is een waarde van 7 neutraal, hieronder valt zuiver water. Bij een
pH-waarde lager dan 7 noemen we de oplossing zuur. Bij een waarde
hoger dan 7 noemen we de oplossing basisch. Dus hoe lager, hoe
zuurder, en hoe hoger, hoe basischer.
Vaak ligt de pH tussen de 0 en 14, maar het kan ook zijn om een
oplossing te hebben van -1 of 15.
Als je wilt weten of een oplossing zuur bevat en dus ook welke
pH-waarde de oplossing heeft, kun je gebruikmaken van indicatoren. Dit
zijn stoffen die bij verschillende pH-waarde een andere kleur geven. In
binas tabel 52A kun je verschillende indicatoren zien. Hierbij staat
aangegeven welke kleur ze hebben bij een bepaalde pH-waarde. Stel
we hebben methylrood. Een oplossing met deze stof kleurt rood bij een
pH-waarde onder 4,8 en kleurt geel bij een pH-waarde boven de 6.
Tussen 4,8 en 6 is het omslagtraject, bij deze pH-waarde zit de stof dan
tussen de kleuren in en kleurt de oplossing oranje. (Sommige
indicatoren hebben zelfs twee omslag trajecten. Hierbij moet je dus ook
kijken welke kleur er is en dan kun je de pH-waarde aflezen)
Je moet dan ook kunnen zeggen bij bepaalde indicatoren en kleuren
tussen welke pH de oplossing is.
,Daarnaast zijn er ook nog andere zuur-base-indicatoren. Lakmoespapier
is papier waarop de stof lakmoes is aangebracht. Deze kan voorkomen
in twee kleuren, rood en blauw. Als er dan een zure oplossing overheen
komt wordt het rood, als er een basische oplossing is wordt het blauw.
Als je nauwkeurig de pH van de oplossing wilt bepalen, gebruik je
universeel indicatorpapier. Op dit papier zijn verschillende indicatoren
aangebracht, die dan afhankelijk van de pH-waarde een andere kleur
tonen. Zo kun je nauwkeurig aflezen wat de pH-waarde is.
8.2
Zuren in water
Een zuur is een deeltje dat een H⁺ kan afstaan. Een H⁺ heeft geen
elektronen in zijn schil, daarom noemen we het ook wel een proton.
Zuren kunnen dus een proton afstaan.
Wanneer je een zuur onder stroom zet zul je zien dat deze geen stroom
kan geleiden. Het is een moleculaire stof die geen geladen deeltjes
heeft. Maar wanneer je het zuur in water doet kan het wel stroom
geleiden, er zijn dan dus blijkbaar ionen vrijgekomen. Dit kun je ook zien
bij het oplossen van bijvoorbeeld waterstofchloride in water:
HCl (g) + H2O(l) → Cl⁻ (aq) + H3O⁺ (aq)
Hierbij zie je dus de eigenschap van het zuur, het staat een proton af,
ook wel een H⁺. De H⁺ wordt afgestaan aan een watermolecuul waardoor
er een H3O⁺-ion ontstaat. Dit noem je ook wel een oxoniumion.
Wanneer waterstofchloride oplossingen worden gemaakt met een
verschil in molariteit dan zie je een lineair verband tussen molariteit van
de oplossing en de geleidbaarheid. Dus stel je hebt 0,02 M, dan heb je
een geleidbaarheid van 1000. Bij 0,04 M is dat 2000:
, Bij azijnzuur loopt de grafiek anders. er is een veel lagere geleidbaarheid
en de grafiek loopt niet lineair. Dit is raar omdat ze allebei één H⁺-ion
hebben afgestaan.
Toch is dit te verklaren aan de hand van sterke zuren en zwakke zuren.
Een zuur als waterstofchloride behoort tot de sterke zuren. Wanneer
deze in water zijn wordt de HCl volledig gesplitst in ionen. Een zuur als
azijnzuur behoort tot de zwakke zuren. Wanneer dit in water gaat wordt
het azijnzuur niet volledig gesplitst in ionen, er is namelijk een
teruggaande reactie:
Bij dit zwakke zuur gaat de reactie in water dus ook terug. Daarom
noteren we azijnzuur als aq omdat deze ook blijft opgelost in het water.
Bij een sterk zuur, zoals bij salpeterzuur is er dus een aflopende reactie:
De pH van een oplossing
Een oplossing kan zuur, basisch of neutraal zijn. Om het verschil in
zuurgraad in een getalwaarde te kunnen geven, gebruiken we pH. Bij de
pH is een waarde van 7 neutraal, hieronder valt zuiver water. Bij een
pH-waarde lager dan 7 noemen we de oplossing zuur. Bij een waarde
hoger dan 7 noemen we de oplossing basisch. Dus hoe lager, hoe
zuurder, en hoe hoger, hoe basischer.
Vaak ligt de pH tussen de 0 en 14, maar het kan ook zijn om een
oplossing te hebben van -1 of 15.
Als je wilt weten of een oplossing zuur bevat en dus ook welke
pH-waarde de oplossing heeft, kun je gebruikmaken van indicatoren. Dit
zijn stoffen die bij verschillende pH-waarde een andere kleur geven. In
binas tabel 52A kun je verschillende indicatoren zien. Hierbij staat
aangegeven welke kleur ze hebben bij een bepaalde pH-waarde. Stel
we hebben methylrood. Een oplossing met deze stof kleurt rood bij een
pH-waarde onder 4,8 en kleurt geel bij een pH-waarde boven de 6.
Tussen 4,8 en 6 is het omslagtraject, bij deze pH-waarde zit de stof dan
tussen de kleuren in en kleurt de oplossing oranje. (Sommige
indicatoren hebben zelfs twee omslag trajecten. Hierbij moet je dus ook
kijken welke kleur er is en dan kun je de pH-waarde aflezen)
Je moet dan ook kunnen zeggen bij bepaalde indicatoren en kleuren
tussen welke pH de oplossing is.
,Daarnaast zijn er ook nog andere zuur-base-indicatoren. Lakmoespapier
is papier waarop de stof lakmoes is aangebracht. Deze kan voorkomen
in twee kleuren, rood en blauw. Als er dan een zure oplossing overheen
komt wordt het rood, als er een basische oplossing is wordt het blauw.
Als je nauwkeurig de pH van de oplossing wilt bepalen, gebruik je
universeel indicatorpapier. Op dit papier zijn verschillende indicatoren
aangebracht, die dan afhankelijk van de pH-waarde een andere kleur
tonen. Zo kun je nauwkeurig aflezen wat de pH-waarde is.
8.2
Zuren in water
Een zuur is een deeltje dat een H⁺ kan afstaan. Een H⁺ heeft geen
elektronen in zijn schil, daarom noemen we het ook wel een proton.
Zuren kunnen dus een proton afstaan.
Wanneer je een zuur onder stroom zet zul je zien dat deze geen stroom
kan geleiden. Het is een moleculaire stof die geen geladen deeltjes
heeft. Maar wanneer je het zuur in water doet kan het wel stroom
geleiden, er zijn dan dus blijkbaar ionen vrijgekomen. Dit kun je ook zien
bij het oplossen van bijvoorbeeld waterstofchloride in water:
HCl (g) + H2O(l) → Cl⁻ (aq) + H3O⁺ (aq)
Hierbij zie je dus de eigenschap van het zuur, het staat een proton af,
ook wel een H⁺. De H⁺ wordt afgestaan aan een watermolecuul waardoor
er een H3O⁺-ion ontstaat. Dit noem je ook wel een oxoniumion.
Wanneer waterstofchloride oplossingen worden gemaakt met een
verschil in molariteit dan zie je een lineair verband tussen molariteit van
de oplossing en de geleidbaarheid. Dus stel je hebt 0,02 M, dan heb je
een geleidbaarheid van 1000. Bij 0,04 M is dat 2000:
, Bij azijnzuur loopt de grafiek anders. er is een veel lagere geleidbaarheid
en de grafiek loopt niet lineair. Dit is raar omdat ze allebei één H⁺-ion
hebben afgestaan.
Toch is dit te verklaren aan de hand van sterke zuren en zwakke zuren.
Een zuur als waterstofchloride behoort tot de sterke zuren. Wanneer
deze in water zijn wordt de HCl volledig gesplitst in ionen. Een zuur als
azijnzuur behoort tot de zwakke zuren. Wanneer dit in water gaat wordt
het azijnzuur niet volledig gesplitst in ionen, er is namelijk een
teruggaande reactie:
Bij dit zwakke zuur gaat de reactie in water dus ook terug. Daarom
noteren we azijnzuur als aq omdat deze ook blijft opgelost in het water.
Bij een sterk zuur, zoals bij salpeterzuur is er dus een aflopende reactie:
