Startpagina mlochemie

Een zout bestaat uit ionen. Metaalionen en "zuurrest-ionen". In de natuur komen zeer veel zouten voor. De meeste daarvan zijn niet - of heel slecht - oplosbaar. Denk maar aan de aardkorst. Hierin vinden we veel silicaten zoals in graniet, sulfaten zoals in gips en carbonaten zoals in marmer.

De zouten die belangrijk zijn in het laboratorium lossen meestal wel goed op. Tijdens het oplossen worden de ionen gehydrateerd: zij krijgen een watermantel.

 

Zouten kunnen op verschillende manier gemaakt worden.

Maar hoe groot zijn die verschillen eigenlijk. Zoek de verschillen:

SO3   +   K2O   →   K2SO4

H2SO4   +   K2O   →   K2SO4   +   H2O

SO3   +   2  KOH  →   K2SO4   +   H2O

H2SO4   +   KOH  →   K2SO4   +   2 H2O

Je ziet: er staat steeds bijna hetzelfde. Een zout ontstaat uit een zuur en een hydroxide. En als je het water uit de stoffen verwijdert dan wordt dat: een zout ontstaat uit een zuur oxide en een basisch oxide...

Simpele oplosbaarheidsregels:

1 goed oplosbaar:    K+,   Na+,   NH4+  en de zouten van NO3-   

2  goed oplosbaar: Cl-,  Br-,  I-,  SO42-    behalve van:  Ag+,  Hg+,  Pb2+,  Ba2+,  Ca2+,  

3  slecht oplosbaar zijn zouten van:  F-, SO32-, CO32-, S2-, PO43-,  CN-, SiO32-, OH-.

voor meer details kijk je in de oplosbaarheidstabel in je boek of Binas. Voor nog meer info kijk je - voor oplosbaarheid in gram per 100 ml van heel veel zouten- in de wikipedia solubility table! 

 De docent legt het nog eens uit: ionen en zouten-1 en  zouten-2

 

 En verder.....

Kun je hier  nog eens zien hoe zouten oplossen en ook weer neerslaan.

Test hoofdstuk 14     Test hoofdstuk 14 n4      Kruiswoord 14

Als een zuur-basereactie precies is afgelopen dan heb je een zout in je oplossing. Dit zout kan evengoed wel een beetje reageren met water waardoor de oplossing niet precies neutraal (pH 7) is. Het eindpunt van de zuur-basetitratie kun je zichtbaar maken met een indicator. Maar ... het is dat wel belangrijk om de juiste indicator te kiezen. Kijk maar eens in onderstaand overzicht. Titreer je een sterke base met een sterk zuur dan is elke indicator geschikt zolang deze maar van kleur verandert van pH 5 tot pH 9. Titreer je een zwak zuur met sterke base dan is de eindoplossing zwak basisch, je gebruikt dan een indicator die in zwak basisch milieu van kleur verandert: fenolftaleïne. Andersom: een sterk zuur met een zwakke base eindigt als zwak zure oplossing dus indicator: methyloranje.
 
Je weet uit de praktijklessen natuurlijk allang wat titreren is. Als je het nog eens goed wilt begrijpen kan de onderstaande link (Titratie HCl met NaOH) helpen.
Hier wordt steeds 5 mL NaOH-opl. toegevoegd aan verdund zoutzuur. Een lichtblauw bolletje is een H+ ion en Rood + lichtblauw = OH-.
De toegevoegde OH--ionen reageren met de H+-ionen. De pH verandert. Na toevoeging van 30 mL is heeft alle H+ gereageerd. Toevoeging van nog meer NaOH geeft een sprong in de pH.
 
 
Soms wordt de klassieke buret nog gebruikt. Dit is een glazen buis met maatverdeling. Onderin zit een kraantje. Vaker gebruiken we een handzuigerburet of motorzuigerburet:
 
 
Berekeningen met titratie-uitkomsten zijn niet altijd even gemakkelijk. Daarom hier de uitwerking van opgave 12 uit hoofdstuk 13, als voorbeeld.
 
Uitwerking opgave 12: 
 
Uitwerking opgave 17: 
 
En verder.........

 

Wat is een zuur? Wat is een base? Het principe is simpel... Je lost een zuur op in water en je krijgt H3O+ in de oplossing:
 
 zuur  +   H2O   →    H3O+    +     zwakke base
 
Je lost een base op in water en je krijgt OH-  in de oplossing: 
 
 base   +   H2O   →   OH-   +   zwak zuur
 
 Voeg je een zure oplossing bij een basische dan geven  H3O+ en OH- samen weer water:   H3O+   +   OH-   →   2 H2O  
 
 
H3O+ =  hydroniumion              <------------------------------------------->           OH- = hydroxide-ionen
 
 Zure stoffen ...
*  zijn altijd goed oplosbaar in water,
*  geven H+  aan het water,
*  reageren met onedele metalen als Fe of Zn,
*  reageren met marmer en andere steensoorten,
*  lossen langzaam het glazuur van je tanden op. 
 
Basische stoffen ...
*  geven OH-  in water,
*  neutraliseren zuren,
*  lossen (langzaam) koolhydraten op,
*  lossen eiwitten op (glad gevoel aan je vingers!),
*  tasten verf en laklagen langzaam aan.
 
pH
Als maat voor hoe zuur of basisch een oplossing is gebruiken we de pH:  pH = -log[H3O+]
Moeilijk?  Valt wel mee:
Als  [H3O+] = 10-8   dan   pH = 8          
Als  [H3O+] = 10-4  dan   pH =  4
En als [H3O+] =  0,050?       Pak je rekenmachine en tik in:  0.05 log     Laat het min-teken weg, klaar: pH  =  1,30
   
En als pH = 3,50 dan is [H3O+]?    Pak je rekenmachine en tik in:  3.5  +/-  10x     [H3O+]   =  0,000316   of:   3,16 • 10-4   
Sterke zuren geven bijna al hun protonen aan het water. Zwakke zuren geven een (klein) deel van hun protonen aan het water. Welk zuur is het sterkst welk het zwakst in de afbeelding?
 
De pH-schaal nog eens verduidelijkt met een animatie.
 

Koolzuur

Een heel bekend zwak zure oplossing in het dagelijks leven is "koolzuur". Als je op een terras water bestelt dan wordt gevraagd: "mét of zonder prik", "mit oder ohne Gaz", "plat of bruis" enzovoorts. "Prik" is het in het water opgelost CO2. Doordat het gas onder druk is opgelost komt het weer vrij bij het openen van de fles: het geeft bubbels in water, bier, champagne, enz. We zeggen: koolzuur.
CO2 reageert een beetje met water:  CO2  +  2  H2O   <-->   HCO3-  +  H3O+         De pH wordt ongeveer 4.
Het is net alsof het zuur H2CO3  gereageerd heeft:   H2CO3   +  H2O    <-->   HCO3-   +   H3O+    Maar ... H2CO3   is geen stabiele stof: het bestaat niet echt.
 

Zeep

Een heel bekende zwakke base in het dagelijks leven is zeep. Gewone "natuurlijke zeep" wordt gemaakt uit plantaardige olie of vet en natrium- of kaliumhydroxide:
olie   +   natronloog  --->  zeep  +  glycerol
Na bereiding van de zeep kunnen er resten NaOH of KOH aanwezig zijn. Dan is de zeep sterk basisch en agressief (groene zeep). Zijn er juist resten olie over dan is de zeep zacht (babyzeep). Zeep is een zout van een vetzuur. Bijvoorbeeld natriumstearaat:
In water ontstaat een ion. Dit geeft met water een zwak basische reactie, de pH wordt ongeveer 10:
 
 
Ook in Wikipedia wordt e.e.a. goed uitgelegd: pH en pOH  Ook de docent kan het goed uitleggen:  berekenen van pH.
Spelen met een simulatie van zure en basische oplossingen kan hier.
En verder ...
Antwoord op de vraag over zuursterkte: B sterkste zuur, A het zwakste zuur. C zit daar dus tussen.
Reacties zijn er in verschillende soorten. Aan de reactievergelijking kun je zien wat er eigenlijk gebeurt. Worden er elektronen uitgewisseld (redox)? Worden er protonen uitgewisseld (protolyse, zuur-base)? Aan de reactievergelijking kun je het zien. De reactievergelijking vertelt het chemische verhaal..
 
Welk reactietype:     1   Redoxreactie        2   Synthese       3   Ontleding       4  Protolyse  hoort bij elke afbeelding (A, B, C, en D)?
 
 
 De snelheid van een chemische reactie hangt af van....
 
  1. Aard van de stoffen, de ene stof reageert sneller dan de andere. Ook al gaat het om het zelfde type reactie. Denk maar aan de reactie met water van de metalen Li-Na-Rb-Cs deze reactie verloopt steeds sneller.
  2.  Temperatuur: hoe hoger de temperatuur des te sneller de reactie. Een vuistregel: 10 graden warmer is 2,5 maal sneller.
  3. Verdeling van (vaste) stof. Een ijzeren spijker brandt niet. Maar ijzerpoeder is wel brandbaar. Fijn verdeelde stoffen kunnen zelfs exploderen met luchtzuurstof.  Stofexplosie
  4. Soms kan een katalysator helpen.
  5. Inwerking van licht
  6. Concentratie
 
 
Docent Siegert Kooij legt het nog eens uit: warmte-effect. En ook: reactiesnelheid.
 
De docent legt het nog eens uit:  evenwicht.  En: soorten evenwicht.  En:  evenwichtsvoorwaarde.
 
 
En verder.....
Antwoord bovenstaande vraag: 1-D, 2-C, 3-B, 4-A