Zuren En Basen

Zuren En Basen

Zaken kunnen op vele manieren worden geclassificeerd. Zuren en basen zijn een andere manier om zaken te classificeren. De meeste reacties die plaatsvinden in oplossingen in water zijn in zure of basische media. Definities van zuren en basen worden gegeven door Arrhenius en Bronsted-Lowery. Ze definiëren zuren en basen op verschillende manieren. Nu onderzoeken we deze definities één voor één.

1) Definitie van Arrhenius:

Arrhenius definieert zuren als "in water oplossingen zaken die H⁺ ion geven worden zuur genoemd". Voorbeelden van zuren zijn;

HCl(aq) → H⁺(aq) + Cl^-

HNO₃(aq) → H⁺(aq) + NO₃^-(aq)

H₃PO₄(aq) → 3H⁺(aq) + PO₄-3(aq)

H₂SO₄(aq) → 2H⁺(aq) + SO₄-2(aq)

Zoals u in de voorbeelden kunt zien, geven zuren H⁺ ion aan oplossing. Integendeel, sommige van de zuren zoals SO₂, P₂O₅, SO₃ bevatten geen H-atoom, maar hun oplossingen met water vertonen zure eigenschappen. Oplossingen van deze zaken met water worden;

SO₂(g) + H₂O(l) → H₂SO₃(aq)

CO₂(g) + H₂O(l) → H₂CO₃(aq)

P₂O₅(s) + 3H₂O(l) → 2H₃PO₄(aq)

Deze niet-metaaloxiden worden "watervrije zuren" genoemd.

Arrhenius definieert basen als "zaken in water die OH^- ionen geven basen worden genoemd". Voorbeelden van basen zijn;

KOH(s) → K⁺(aq) + OH^-(aq)

Ba(OH)₂(s) → Ba⁺²(aq) + 2OH^-(aq)

NaOH(s) → Na⁺(aq) + OH^-(aq)

Ca(OH)₂(s) → Ca⁺²(aq) + 2OH^-(aq)

Zoals u in de voorbeelden kunt zien, geven basen OH^- ion aan oplossing. Integendeel, sommige basen zoals NH₃, MgO en CaO bevatten geen OH^- ion, maar hun oplossingen met water bevatten OH^- ion en ze vertonen basiseigenschappen. Bekijk deze voorbeelden hieronder;

NH₃(aq) + H₂O(l) → NH₄⁺(aq) + OH^-(aq)

K₂O(s) + H₂O(l) → 2K⁺(aq) + 2OH^-(aq)

MgO(s) + H₂O(l) → Mg⁺²(aq) + 2OH^-(aq)

Deze zaken worden "watervrije basen" genoemd.

2) Definitie van Bronsted-Lowry:

Er zijn enkele beperkingen in de definitie van Arrhenius. Het kan bijvoorbeeld geen watervrije zuren en basen verklaren. Aldus staat Bronsted-Lowry nog een definitie voor zuren en basen. Ze definiëren zuren en basen zoals;

"Zuren zijn zaken die H⁺ doneren en basen zijn zaken die H⁺ ion accepteren."

HCl(g) + NH₃(g) → NH₄⁺(s) + Cl^-(s)

In deze reactie, doneert HCI H⁺ ion zodat het zuur is en NH₃ accepteert H⁺ ion, het is base.

CO₃^-2 + H₂O → HCO₃^-+ OH^-

Bij deze reactie reageren één zuur en één base om een ander zuur en een andere base te geven. H₂O zuur doneert H⁺ ion en wordt OH^- base, CO₃^-base accepteert H⁺ ion en wordt HCO₃^-zuur. OH^- is de geconjugeerde base van H₂O en HCO₃^- is geconjugeerd zuur van CO₃^-2. De onderstaande lijst toont enkele gebruikelijke zuur en base-conjugaten;

Voorbeeld: Volgens de definitie van Bronsted-Lowry, welke van de volgende beweringen waar zijn voor de volgende reactie.

HCO₃^- + HSO₄^- → H₂CO₃ + SO₄^-2

I. Zure eigenschap van HSO₄^- ion is hoger dan zure eigenschap van HCO₃^-

II. SO₄^-2 ion vertoont zowel zure als basische eigenschappen.

III. Zure eigenschap van H₂CO₃ is hoger dan HSO₄^- ion.

Oplossing:

In de gegeven reactie zijn HSO₄^- en H₂CO₃ zuur en zijn HCO₃^- en SO₄^-2 base. Omdat HSO₄^-ion H⁺ ion doneert aan HCO₃^-, is de zure eigenschap ervan hoog. I is waar.

Zuren moeten H⁺ ion in zijn structuur hebben om Bronsted-Lowry zuur te worden. Omdat er geen H⁺ ion in SO₄^-2 zit, gedraagt het zich niet als zuur. II is fout.
Derde uitspraak kan waar of onwaar zijn, we kunnen niet zeggen dat het waar is door naar deze reactie te kijken.

Voorbeeld: Welke van de volgende paren zijn zuur in gegeven reactie?

H₂PO₄^- + HSO₃^- → HPO₄^- + H₂SO₃

I. H₂PO₄^- en H₂SO₃

II. HSO₃^- en H₂SO₃

III. HSO₃^- en HPO₄^-

IV. H₂PO₄^- en HPO₄^-

Oplossing:

H₂PO₄^- doneert H⁺ en wordt HPO₄^- zodat het zure eigenschappen vertoont.

H₂SO₃ doneert H⁺ en wordt HSO₃^- zodat het zure eigenschappen vertoont.

Stel gegeven in I is waar.

Zuren En Basen Examens En Probleem Oplossingen