Examen Chemie. Indeling van de zuren

Transcriptie

1 Zuren Ionisatie Bij het oplossen van een zuur in water valt de molecule uiteen in 2delen. Nl. -> één of meerdere H+ -> één negatieve zuurrest Ionisatie betekent : splitsen in ionen onder invloed van water. De algemene ionisatiereactie van een zuur = HnR ->H2O-> nh+ + Rn- Deze ionen zorgen ook voor de geleidbaarheid van de oplossing. De lading van de zuurrest = - en = het aantal waterstoffen in de formule. Enkele voorbeelden HCl ->H2O-> H+ + Cl- HNO3 ->H2O-> H+ + NO3- Zuur Indeling van de zuren De zuren bevatten allemaal H Naast de H bestaat de zuurrest uit : -> ofwel een niet-metaal Bv: HCl = Binair zuur. -> ofwel een niet-metaal en zuurstof Bv: HNO3 = tenair zuur Enkele andere voorbeelden H2S ->H2O-> 2 x H+ + S2- H3PO4 ->H2O-> 3 x H+ + PO3-4 Naamgeving Wetenschappelijke naam Binair Gebruiksnaam Zuurrest HBr WaterstofBromida / Br - HCl WaterstofChloride Zoutzuur Cl - HF WaterstofFluoride / F - Hi WatersofJodide / I - H 2 S diwaterstofsulfi de / S 2- Ternair H 2 SO 4 diwaterstofsulfaat Zwavelzuur SO 2-4 H 3 PO 4 triwaterstoffosfaat Fosforzuur PO 3-4 HCLO 3 WaterstofChloraat Chloorzuur - ClO 3 H 2 CO 3 diwaterstofcarbonaat Koolzuur CO 2-3 HNO 3 WaterstofNitraat Salpeterzuur - NO 3 CHEMIE 12/06 OVERGANGSEXAMEN BRECHT MAES PAGINA 1

2 Zuren -> Besluit : Algemeen kunnen we stellen dat zuren ontstaan door een reactie van een niet-metaal oxide met water. Belangrijke zuren! -> Een algemeen kenmerk van alle zuren: ze tasten metalen aan. HCl : waterstofsulfide of zoutzuur komt voor in maagsap wordt gebruikt als antikalk middel HF : waterstoffluoride onoplosbaar gas gebruik etsen van glas H2S : diwaterstofsulfide ontstaat bij een ontbinding van organisch materiaal ( =geur van rotte eieren) H2SO4 : diwaterstofsulfaat of zwavelzuur reageert met water -> temperatuur stijging belangrijke uitgangstof voor bereiding van meststoffen, kleur-, kunststoffen,... H2CO3 : Koolzuur of salpeterzuur onbestendig zuur : valt uiteen in CO2 en water wordt gebruikt in alles waar gas in zit : frisdrank, bier, champagne,... Toepassingen (zelf maken p23,24) - Geef de volledige ionisatie van volgende zuren + de tweede naam. - Welk zuur ontstaat er wanneer we volgende oxiden in water brengen. Vragen van de leestekst. Hoe kan men de vorming van de zure regen voorkomen? -> Milieuvriendelijke brandstoffen gebruiken (LPG en aardgas) -> Auto met platinakatalysator - Welke zijn de 2 voornaamste oorzaken bij het ontbinden (verkruimelen) van oude boeken? -> hoge luchtvervuiling -> gebruik van zuur bij het papier maken. - Hoe kan men dit fenomeen voorkomen? -> boeken zuurvrij maken door op zuurvrij papier te werken. CHEMIE 12/06 OVERGANGSEXAMEN BRECHT MAES PAGINA 2

3 Basen Formulevorming en naamgeving Het samenstellen van de formule steunt nog altijd op equivalentieregel. Bij de Hydroxiden of basen vinden we dus steeds: -> metaalion lading = + -> Hydroxideion : OH- Bv: Natrium: Na + Hydroxide : OH = Na OH De naam wordt gevormd door de naam van het metaal + de uitgang van de hydroxide, eventueel voorafgegaan door een Grieks voorvoegsel. Bv: NaOH = NatriumHydroxide Ca(OH)2 = CalciumdiHydroxide Fe(OH)3 = IjzertriHydroxide Ionisatie Wanneer de basen oplossen in water, splitsen ze in ionen, naar analogie met de zuren. Algemene ionisatie : M(OH)n ->H2O-> Mn+ + n x OH- Bv: KaliumHydroxide : KOH -> H2O-> K+ + OH- MagnesiumdiHydroxide : Mg(OH)2 ->H2O-> Mg x OH- De meeste Hydroxiden lossen moeilijk op in het water, uitgezonderd natrium- en kaliumhydroxide. -> goed oplosbaar : de basen van metalen uit groep Ia -> moeilijk oplosbaar : de basen van metalen uit groep Iia -> onoplosbaar zijn : de basen van metalen uit groep IIIa en B groepen Basen -> Besluit : Een hydroxide ontstaat uit de reactie tussen een metaaloxide en water. De metaaloxiden krijgen daarom ook de naam Basen vormende oxiden Opmerking NH3 of ammoniak is een gas. Een oplossing van NH3 in water kleurt echter lakmoes eveneens blauw. Een ammoniakoplossing is dus ook een basische oplossing. De ionisatie reactie is dus : NH3 + H2O -> NH4+ + OH- CHEMIE 12/06 OVERGANGSEXAMEN BRECHT MAES PAGINA 3

4 Basen rondom ons -> Ca(OH)2 : CalciumdiHydroxide of gebluste kalk Gebruik in de landbouw tegen verzuring van de grond. -> NaOH : NatriumHydroxide Gebruik in zeepbereiding -> NH4OH : AmmoniakHydroxide Gebruik in ontvettingsmiddel Toepassingen (p32) Geef de naam van: Fe(OH)3 -> IjzertriHydroxide KOH -> KaliumHydroxide Ca(OH)2 -> CalciumdiHydroxide Mg(OH)2 -> MagnesiumdiHydroxide Welke base ontstaat er door volgende oxiden met water te laten reageren? (Algemene vormingsreactie is : MnOm + H2O -> M(OH)n ) Bariumoxide en water -> BaO + H2O -> Ba(OH)2 DiAluminiumtrOxide met water -> Al2O3 + 3 x H2O -> 2 x Al(OH)3 delithiumoxide en water -> Li2O + H2O ->2 x Li(OH) dikaliumoxide en water -> K2O + H2O -> 2 x K(OH) Samenvatting van de zuren, basen en oxiden Elke formule bestaat uit een + en een deel Elke verbindingsklasse heeft een typisch ion nl. -> zuur = H+ -> formule = HnR -> base = OH- -> formule = M(OH)n -> oxide = O2- -> formule = MnOm of NMnOm Bij elke formule moet de soms van de positieve en de negatieve ladingen gelijk zijn aan nul. Toepassingen (p34) + ion - ion Formule Soort Naam H + S 2- H 2 S Zoor diwaterstofsulfi de K + O 2- K 2 O Oxide dikaliumoxide Mg 2+ OH - Mg(OH) 2 Base MagnesiumdiHydroxide Al 3+ OH - Al(OH) 3 Base AluminiumtriHydroxide Zn 2+ O 2- ZnO Oxide ZinkOxide H + PO 3-4 H 3 PO 4 Zuur Fosforzuur p 5+ O2- P 2 O 5 Oxide difosforpentaoxide CHEMIE 12/06 OVERGANGSEXAMEN BRECHT MAES PAGINA 4

5 Zouten In de proef gaat de reactie door tussen een zuur en een base en er ontstaat een zout en water. Zo n reactie noemt men een -> Neutralisatiereactie Algemeen : M(OH)n + HnR -> MR + H2O Formulevorming en naamgeving. Een zout bestaat uit een deel afkomstig van de base nl. Metaalion. + en een deel afkomstig van het zuur nl. Zuurrest ZOUT -> M+ -> R- OF NH4+ Er blijft in de formule nog altijd voldaan aan de equivalentieregel. (= lading = 0 en toepassen van de kruisregel.) Bv : Zout tussen Natrium- en Sulfideion -> Na+ & S2- = Na2S Zout tussen Magnesium- en Carbonaat -> Mg2+ & CO2-3 = Mg CO3 Naamvorming (voorvoegsel) naam metaal of ammonium (voorvoegsel) naam van de zuurrest (-ide of aat) Bv: - BaSO4 : BariumSulfaat CuSO4 : KoperSulfaat Al(NO3)3 : AlluminiumChloride ZnS : ZinkSulfide Ca3(PO4)2 : tricalciumdifosfaat NH4Cl : AmmoniumChloride (NH4)2CO3 : dialluminiumcarbonaat Zoutvorming De meeste zouten ontstaan uit een reactie tussen een zuur en een base. Het algemene schema is: H+ Zuur R- Zout + H2O Base M+ OH de reactievergelijking wordt dan : zuur + base -> zout + water Bv: 2 x HCl + Ba(OH)2 -> BaCl + 2 x H2O CHEMIE 12/06 OVERGANGSEXAMEN BRECHT MAES PAGINA 5

6 Enkele voorbeelden: H2SO4 + Ca(OH)2 -> -> Ca+SO x H2O HNO3 + KOH -> -> K+NO3- + H2O 2 x HCl + Mg(OH)2 -> -> Mg+Cl x H2O Zouten rondom ons Naam Formule Gebruik/Voorkomen Natriumchloride NaCl zout (eten) Natriumnitraat NaNO 3 kunstmest Kaliumnitraat KNO 3 vuurwerk, buskruit AmmoniumChloride NH 4 Cl droogstof in batt. Calciumsulfaat CaSO 4 krijt, marmer,... Zilverchloride AgCl fotografi sch papier Kopersulfaat CuSO 4 ontsmettingsmidel tegen algen en wieren Toepassingen (p39) (Zie vervolg oefngn p40 en 41) Geef de naam van de volgende zouten : Ca(NO3)2 -> CalciumdiNitraat Al(SO4)3 -> AlluminiumtriSulfaat Pb3(PO4)2 -> trilooddifosfaat Zn(NO3)2 -> ZinkdiNitraat BaS -> BariumSulfide Geef de formule van: tricalciumdifosfaat -> Ca3(PO4)2 triijzerdisulfaat -> Fe3(SO4)2 dikaliumtribromide -> K2CO3 AlluminiumtriBromide -> AlBr3 MagnesiumSulfaat -> MgSO4 CalciumSulfide -> CaS DiKoperSulfaat -> Cu2SO4 NatriumFluoride -> NaF Organische Chemie Inleiding Bindingen tussen de koolstoffen kunnen aanleiding geven tot onvertakte ketens: rechte keten vb: C-C-C-C vertakte ketens: minstens 1 zij vertakking vb: C-C-C-C ringstructuren: gesloten ring vb: CHEMIE 12/06 OVERGANGSEXAMEN BRECHT MAES PAGINA 6

7 verzadigde ketens: allemaal enkele bindingen vb: onverzadigde ketens: minstens 1 dubbele binding tussen de koolstoffen (C) vb: Al deze bindingen zijn onderling te combineren Koolwaterstoffen: KWS Dit zijn de verbindingen welke opgebouwd zijn uit enkel koolstof(k) en waterstof(h) Hierbij maken we nog een onderscheid tussen: -> onvertakte en vertakte -> verzadigd, onverzadigd en ringstructuur Verzadigde acyclische koolwaterstoffen: ALKANEN Verklaring van de naam: verzadigd: allemaal enkele bindingen acyclisch: open structuur De eenvoudigste structuur die daaraanvoldoet is: <- Dit krijgt de naam van METHAAN De alkanen vormen een homologe reeks d.w.z. de keten wordt telkens met 1 C verlengd. Het 2e alkaan is dus of Om in de volgende structuren niet telkens alle H te moeten schrijven, is de afspraak dat alleen de bindingsstreepjes worden aangeduid. Staat er een ander element gebonden dan wordt dit wel geschreven Structuurformule brutoformule naam CH 4 methaan C 2 H 6 C 3 H 8 C 4 H 10 C 5 H 12 ethaan propaan butaan pentaan CHEMIE 12/06 OVERGANGSEXAMEN BRECHT MAES PAGINA 7

8 Structuurformule brutoformule naam C 6 H 14 hexaan C 7 H 16 C 8 H 18 C 9 H 20 C 10 H 22 heptaan octaan nonaan decaan Isomeren van de alkanen We nemen C4H10 als voorbeeld Hiermee kunnen we twee verschillende structuurformules schrijven: of Bijde voldoen aan dezelfde brutoformule maar hebben een verschillende structuur, dit noemt men ISOMEREN p 48 kunnen toepassen CHEMIE 12/06 OVERGANGSEXAMEN BRECHT MAES PAGINA 8

9 CHEMIE 12/06 OVERGANGSEXAMEN BRECHT MAES PAGINA 9

10 CHEMIE 12/06 OVERGANGSEXAMEN BRECHT MAES PAGINA 10

11 CHEMIE 12/06 OVERGANGSEXAMEN BRECHT MAES PAGINA 11

12 CHEMIE 12/06 OVERGANGSEXAMEN BRECHT MAES PAGINA 12