Hoofdstuk 3: Water, zuren en basen

Transcriptie

1 Hoofdstuk 3: Water, zuren en basen NaSk II Vmbo 2011/2012

2 Hoofdstuk 3: Water, zuren en basen NaSk II 1. Bouw van materie 2. Verbranding 3. Water, zuren en basen 4. Basis chemie voor beroep 5. Productie processen 6. Product onderzoek Moleculen, atomen en ionen verbranding Water gebruik Herkennen van stoffen Beschrijven van productie Chemische analyse Naamgeving stoffen Energieverbruik en milieu zuren en basen Onderzoek naar stof Rekenen aan productie Titratie Zouten Bewerking aardolie indicatoren Chemische processen 2

3 Watergebruik 3. Water, zuren en basen Watergebruik Wat zijn de verschillende soorten water? zuren en basen indicatoren Hoe schoon? Soort water Onzuiver heden Schoon Schoon Schoon / vuil Drink water Hard water Regen water Minimaal: Wel gezonde mineralen Overvloed aan calcium Puur. Zure regen: SO 2 Vuil Zeer vuil Niet te drinken Grond water Te veel mineralen Oppervlakte water Mineralen, algen en vuiligheid Zeewater Veel zout! Welke technieken worden gebruikt bij het maken van drinkwater? Grondwater of oppervlaktewater pompen Filteren Beluchten Bezinken Zeven van algen UV-licht of ozon: desinfecteren Actieve kool: smaak verbeteren Opslag 3

4 Watergebruik Waar kun je water voor gebruiken? Water voor vooral voor twee doelen gebruikt: Oplosmiddel Verschillende stoffen lossen op in water en hierdoor kun je stoffen scheiden. Spoelmiddel Wanneer stoffen zijn opgelost in water kun je ze wegspoelen met het water. Weetjes Water wordt veel gebruikt bij het bereiden van eten. Wanneer je eten kookt in water, weet je dat de temperatuur nooit hoger dan 100 graden Celsius wordt. Hierdoor verbrandt voedsel niet op het hete vuur. 4

5 Watergebruik Wat is hard water? Hard water is water waarin teveel calciumionen en/of magnesiumionen zijn opgelost. Hard water kan ervoor zorgen dat keukenapparatuur verstopt raakt en dat zeep minder schuim geeft. Duitse hardheidsgraden (DH): Hardheid van water wordt gemeten met DH. 1 DH betekend dat er 7.1 gram calcium ionen in 1 m 3 water zitten. 0 to 4 DH: zeer zacht water 4 to 8 DH: zacht water 8 to 12 DH: gemiddeld water 12 to 18 DH: vrij hard water 18 to 30 DH: hard water Ontharden: Je kunt hard water ontharden door het water te koken, een neerslagreactie uit te voeren met soda of contact te maken met een ionenwisselaar. 5

6 zuren en basen 3. Water, zuren en basen Wat zijn zuren en basen? Watergebruik zuren en basen indicatoren Zuren en basen zijn stoffen die H + ionen kunnen afstaan en opnemen. Het zijn vaak zouten die opgelost zijn in water. Een zuur splitst zich dan in een H + ion en een zuurrest ion. De base neemt een H + ion op van het water, daarbij blijft er een OH - ion over. Zuren: Zuur Moleculeformule Zuurrestion Ook in water Waterstofchloride HCl Cl - H + Salpeterzuur HNO 3 NO 3 - H + Zwavelzuur H 2 SO 4 SO 4 2- H + Azijnzuur HAc Ac - H + Basen: Basen Moleculeformule Rest ion Ook in water Ammoniak NH 3 NH + 4 OH - Natronloog NaOH Na + OH - Natriumcarbonaat Na 2 CO 3 2Na + en H 2 CO 3 OH - Calciumoxide CaO Ca 2+ 2OH - 6

7 zuren en basen Wat is een zuur-base reactie? Een reactie met een zure en basische oplossing is een zuur-base reactie. Een zure oplossing bevat H + ionen, deze reageren met de base: NH3 H NH4 Een basische oplossing bevat OH - ionen, deze reageren met een H + ion: OH H H2O Wanneer een OH - ion en een H + ion samen tot water worden gevormd, heet dat een neutralisatie reactie. Zuurgraad: Hoe zuur of basisch een oplossing is wordt aangegeven met de ph van de oplossing. ph < 7: oplossing is zuur (H + ionen). ph = 7: oplossing is neutraal (H 2 O ionen). ph > 7: oplossing is basisch (OH - ionen). 7

8 zuren en basen Een bekende zuur-base reactie is ontkalken. Kalk is calciumcarbonaat (CaCO 3 ) en een base. Kalk kan huishoudapparaten verstoppen. Om deze apparaten te ontkalken wordt het apparaat met een zuur (huishoudazijn) behandeld. De volgende reactie treedt op: CaCO 2H Ca H O CO Het vast kalk reageert met de H + ionen van de azijn en vormt het carbonaat om tot water en koolstofdioxide. Het water spoelt verder door het apparaat en het koolstofdioxide vervliegt in de lucht. De calcium ionen lossen op in het water en spoelen ook mee. Het apparaat is weer ontkalkt en kan, na goed door gespoeld zijn, weer gebruikt worden. 8

9 indicatoren 3. Water, zuren en basen Watergebruik zuren en basen indicatoren Hoe meet je de ph of zuurgraad van een oplossing? Vaak wil je weten of de oplossing zuur of juist basisch is. Dit kun je meten met indicatoren. Indicatoren zijn stoffen die verschillende kleuren hebben bij verschillende zuurgraden. Type indicator Zuur Neutraal Basisch Lakmoespapier Blauw wordt rood Rood wordt blauw Blauw en rood verkleuren niet Fenolftaleïen Verkleurt niet Verkleurt niet Wordt paars Rode koolsap Rood Paars Blauwgroen Universeel indicator papier Staat op de verpakking Staat op de verpakking Staat op de verpakking Elke indicator heeft een omslagtraject. Deze kun je vinden in Binas schema

10 Tips & Tricks Tips: Regen water is zuiver als er geen luchtverontreiniging is. Een zuur staat H + ionen af en een base neemt H + ionen op. In een neutralisatie reactie worden er uitsluitend water moleculen gevormd. Tricks: Gebruik je Binas om de omslag trajecten van de indicatoren te bepalen. 10