🎓Uitleg | Bijles Aan Huis

Zuren en basen

Zuren en basen, het is de aanwezigheid van deze deeltjes die voor reacties zorgen waar oplossingen hun al dan niet zure smaak en eigenschappen aan te danken hebben. Een zuur is een verbinding die H+-ionen (protonen) kan afstaan. Een base kan op zijn beurt juist H+-ionen opnemen.

Zure en basische oplossingen

Naast zuren en basen zijn er ook deeltjes, de zogeheten amfolyten, die zich èn als zuur èn als base kunnen gedragen, zij kunnen waterstofionen dus zowel opnemen als afstaan. Op welke manier ze functioneren is afhankelijk van het deeltje waar ze mee reageren. Het belangrijkste voorbeeld van zo’n amfolyt is water. Als een zuur wordt opgelost in water, staan de zure deeltjes een H+-ion af aan de H2O-moleculen die het waterstofion op hun beurt opnemen (dus als base reageren), waarbij H3O+-ionen (oxoniumionen) ontstaan. Het is specifiek de aanwezigheid van H3O+-ionen wat ervoor zorgt dat de oplossing zuur wordt. Als een base wordt opgelost in water, nemen de basische deeltjes een H+-ion op en reageren de watermoleculen juist als zuur. De watermoleculen staan dus een H+-ion af waardoor er OH--ionen (hydroxideionen) ontstaan. De aanwezigheid van OH--ionen maakt een oplossing, je raadt het al, basisch.

Sterk en zwak

Niet alle zuren staan even gemakkelijk een H+-ion af en niet alle basen nemen even gemakkelijk een H+-ion op. We kunnen onderscheid maken tussen sterke en zwakke zuren en basen. In het geval van een sterk zuur staan alle aanwezige zuurdeeltjes een waterstofion af; omdat het zuur volledig reageert vindt er een aflopende reactie plaats. Ook een sterke base reageert volledig: alle deeltjes nemen een waterstofion op en er ontstaat een aflopende reactie. Omgekeerd is het zo dat zwakke zuren en zwakke basen niet heftig genoeg kunnen reageren waardoor niet alle deeltjes een waterstofion opnemen of afstaan en er geen aflopende reactie, maar een evenwichtsreactie ontstaat.

Zuurgraad

Om uit te drukken hoe zuur een bepaalde oplossing is, wordt gebruik gemaakt van de pH-waarde. Des te lager de pH-waarde, des te zuurder de oplossing: de pH van een neutrale oplossing ligt bij kamertemperatuur rond de 7. Bij een lagere pH-waarde spreken we van een zure oplossing en bij een pH hoger dan 7 van een basische oplossing. Zoals we eerder zagen zorgt de aanwezigheid van H3O+-ionen dat iets een zure oplossing is. Daarom kunnen we ook wel zeggen dat de pH-waarde een maat voor de concentratie H3O+-ionen in een oplossing is. De H3O+-concentratie kan variëren tussen ongeveer 10-15 en 10 mol per liter, daarom wordt er gebruik gemaakt van een logaritmische schaal: bij elke eenheid die de pH daalt, stijgt de H3O+-concentratie met een factor 10. Dit verband ziet er in formulevorm als volgt uit:
pH = -log[H3O+] en omgekeerd geldt dan: [H3O+] = 10-pH Als we de zuurgraad van een basische oplossing willen meten, hebben we niet te maken met H3O+-ionen, maar met OH--ionen. Hierbij is het de pOH-waarde die wordt gebruikt om de sterkte van de basische oplossing uit te drukken. Des te lager deze waarde, des te basischer een oplossing. Er geldt:
pOH = -log[OH-] en [OH-] = 10-pOH Zoals we zien vertellen de pH-waarde en de pOH-waarde ons zowel hoe zuur als hoe basisch een oplossing is. Een hoge pH-waarde staat namelijk gelijk aan een lage pOH en vice versa. Je kunt deze twee waardes dan ook naar elkaar omrekenen; het verband is als volgt: pH + pOH = 14,00 (de waarde van 14 geldt alleen bij T = 298 K, bij andere temperaturen is het verband overigens wel nog steeds constant)

Zuren en basen in het dagelijks leven

We komen vrijwel iedere dag met zuren en basen in aanraking: van een flesje prik (bevat koolzuur) tot schoonmaakmiddelen (meestal basische oplossingen), maar deze processen zijn ook van belang voor bijvoorbeeld ons eigen lichaam. Zo bestaan er voor elke plek in het lichaam bepaalde grenzen waar de pH-waarde tussen moet liggen om optimaal te functioneren. Mocht de zuurgraad uit balans raken, kan dat voor ernstige complicaties zorgen. Kennis van zuren en basen is dus op allerlei vlakken essentieel.

Dit artikel...

...Is geschreven door Jennifer Melkumjan.
Wil je bijles van deze docent?

Klik dan hier

Meer weten?

Deze bronartikels zijn geschreven door docenten van Bijles Aan Huis. Om aan kwaliteitseisen te voldoen, zijn de schrijvers met minimaal een 8 geeindigt voor het desbetreffende vak, of volgen deze een vervolgopleiding die gerelateerd is aan het onderwerp.

Heb je meer vragen over dit onderwerp? Kies een vakkunddige bijlesdocent die jou verder kan helpen!

vind docent

Meer artikelen en informatie

over scheikunde