Water, mol, zuren en basen
Leerdoelen
Water, mol, zuren en basen
Je kent de chemische eigenschappen van water en de fasenovergangen. Je begrijpt het concept warmte, temperatuur en warmtecapaciteit en kan hier mee rekenen. Je begrijpt de concepten concentratie, mol en pH en kan hier mee rekenen.
Details:
- Je kent een aantal eigenschapen van water, zoals polariteit, hydratatie en hydrofoob, hydrofiel en de faseovergangen.
- Je begrijpt het concept warmte en temperatuur, warmtecapaciteit en eenheden J en K.
- Je begrijpt de concepten moleculaire massa, concentratie en mol en molariteit en kan hier mee rekenen.
- Je begrijpt de concepten zuren en basen en buffers en kan de pH van eenvoudige zuren berekenen.
- Je kan uitleggen hoe CO2 in water een zuur wordt.
HYDROGEN BONDING GIVES WATER.......
Je begrijpt en kan uitleggen hoe water polair is (mbv bouw en elektronegativiteit)
de elektronegitiviteit kun je vinden in tabel 40A van de BINAS
- Is het verschil in elektronegativiteit (∆ En) kleiner dan 0,4 dan spreken we over een Gewone atoombinding
- Is het verschil in elektronegativiteit groter dan 0,4 maar kleiner dan 1,7 dan spreken we over een Polaire atoombinding
- Is het verschil in elektronegativiteit groter dan 1,7 dan spreken we over een Ionbinding
VERVOLG
- Cohesie is de onderlinge aantrekkingskracht tussen gelijke moleculen zonder dat er sprake is van een chemische binding.
- Adhesie de aantrekkingskracht tussen ongelijksoortige moleculen (moleculen van verschillende stoffen)
- Oppervlaktespanning is het verschijnsel dat het oppervlak van een vloeistof aan een vloeistof-gasovergang zich gedraagt als een veerkrachtige laag. Vanderwaalskrachten tussen moleculen in de vloeistoffase veroorzaken deze oppervlaktespanning. Losse druppels worden zo veel mogelijk bolvormig. Bij water is het sterker omdat hier waterstofbruggen tussen de watermoleculen aanwezig zijn die veel krachtiger zijn dan de Vanderwaalskrachten.
- Hydratatie is de omringing van moleculen door watermoleculen
- Hydrofoob: stoot water af
- Hydrofiel: trekt water aan.
Je kern de 6 faseovergangen van water.
LD1
de rest is hieronder samengevat:
- Voor het opwarmen van water en voor het overgaan in een andere fase is energie nodig. Bij het omgekeerde proces komt er warmte vrij.
- Energie wordt uitgedrukt in Joule (J). 1 Joule = 4,184 calorie
- Energie = warmte en arbeid (allebei Joule)
Je begrijpt het concept temperatuur en je kan 0C in K (Kelvin) omrekenen
- Temperatuur is de mate waarin moleculen trillen. Bij een hogere beweging (trilling) is de temperatuur hoger.
- Kelvin = graden Celsius + 273,15. Bv 20 0C = 293,15 K
Je kan rekenen met warmtecapaciteit en kent de begrippen smelt en stollingswarmte en verdampings- of condensatiewarmte.
Warmtecapaciteit is een grootheid die aangeeft hoeveel warmte-energie er nodig is om een voorwerp 1 K of 1 °C in temperatuur te laten stijgen. De eenheid is c in J/kgK
Formule is: Q = c . m . ∆T
Q = warmte in J
c = warmtecapaciteit in J/kgK ( = J . kg -1 . K-1 )
∆T = temperatuurverschil in K of 0C
Smeltwarmte is de hoeveelheid warmte die nodig is om hoeveelheid stof van een vaste fase om te zetten in een vloeibare fase.
Stollingswarmte is de hoeveelheid warmte die vrijkomt als je een hoeveelheid stof van een vloeibare fase in een vaste fase omzet.
Etc voor verdampingswarmte en condensatiewarmte
LD2
MASSAVERHOUDINGEN EN MOL
REKENEN met Massaverhoudingen en Mol
Rekenen met massaverhoudingen: zie link naar uitlegdocumentje en filmpje (blauwe buttons)
Rekenen met de Mol: zie link naar uitlegdocumentje en filmpje (groene buttons)
LD3
Concentratie is een maat van de hoeveelheid stof die zich in een bepaald volume (meestal 1 L) van een vloeistof bevindt.
Het wordt gemeten in procenten (1 % = 1 g / 100 ml ) of g per liter ( bv 1 g / L) of in mol per liter (molariteit). Molariteit : de concentratie is het aantal mol / aantal L
zie ook link naar rekenvoorbeeld onder button hiernaast
LD3
Molariteit = concentratie = mol / L
Molariteit = aantal mol / aantal liters
en ook:
Aantal mol = aantal liters · Molariteit
DE pH SCHAAL
Een zuur is een stof die een proton (H+) afstaat. Een zuur kun je dus meten als je de concentratie H+ weet.
Een base is een stof die een H+ opneemt. Als je in water een H+ opneemt wordt er OH– gevormd. Een base kun je dus meten als je de concentratie OH– weet.
Je begrijpt dat een H+ in water een hydroniumion vormt.
Bestudeer de figuur hiernaast en kijk of je een relatie kan ontdekken tussen concentratie H+ en OH– en de pH
Je kan de relatie tussen de concentratie H+ en de pH uitleggen.
Je kan de relatie tussen de concentratie OH– en de pH uitleggen.
|
Voor het berekenen van de pH waarde is de volgende formule opgesteld:
pH = – log [H+]
Dat betekent: de zuurgraad (pH) is de logaritme van de H+ concentratie (en daarvan de negatieve)
Oftewel: de zuurgraad (pH) is de negatieve logaritme van de H+ concentratie
De concentratie moet dan worden gegeven in aantal mol per liter (molariteit).
Zie rekenvoorbeeld pH onder button hiernaast
en filmpje pH (TOT 6 min 50 sec) onder button hiernaast.
Wil je de concentratie H+ berekenen als je de pH weet, dan kun je de formule omdraaien: Hij wordt dan: [H+] = 10 –pH
LD4
Voor de gevorderden (niet verplicht):
Er is nog een tweede formule: de pOH (net als pH, maar dan kijk je naar de OH- (base) concentratie
pOH = – log [OH–]
En de formule: pH + pOH = 14
Zie rekenvoorbeeld pH onder button hiernaast
en filmpje pH (VANAF 9 min 25 sec) onder button hiernaast.
Je kan uitleggen hoe CO2 in water een zuur wordt.
Zie ONDER ACIDS AND BASES
LD5
CO2 + H2O –> H2CO3
H2CO3 –> H+ + HCO3–