3. Zure en basische stoffen

Samenvatting voor NaSk 2 - Zure en basische stoffen (pH-schaal)

Zuren en basen

Zuren en basen zijn twee veel voorkomende en belangrijke soorten chemische stoffen. Ze spelen een rol in veel aspecten van ons dagelijks leven, van de vertering van voedsel in ons lichaam tot het reinigen van huishoudelijke oppervlakken. 

Wanneer is een stof zuur?

Een zuur is een stof die, wanneer opgelost in water, H+ ionen (oftewel waterstofionen) kan afstaan. Dit gebeurt doordat de zuurdeeltjes (dat zijn moleculen of ionen) in het water reageren met het water zelf, waarbij de waterstofionen worden afgesplitst van de zuurdeeltjes. Dus, zuurdeeltjes komen in het water, en daar geven ze H+ deeltjes af, waardoor het water zuur wordt. 

Overigens is het goed om te weten dat we van ionen spreken als het een geladen molecuul is. Als er dus een +je of -etje achter het molecuul staat, dan is het een ion!

Voorbeelden van zuren

Laten we naar een aantal voorbeelden van zuren kijken. Ten eerste: zoutzuur. De scheikundige molecuulformule voor zoutzuur is HCl. Als we het in water doen, dan staat het dus een H+ ion af. We krijgen dan dus Cl- en H+. 

Salpeterzuur is een ander voorbeeld. De scheikundige formule is hier HNO3. Als we dit in water doen, dan krijgen we NO3-  en H+. 

Bij zwavelzuur hoort de formule H2SO4, en als we het in water doen krijgen we SO4 en H+jes. Als het goed is zie je nu wat we bedoelen met een zuur dat een H+ ion kan afstaan. We moeten er nog twee kennen. 

Dat is azijnzuur, met als formule HAc, wat splitst in water naar Ac- en H+, en koolzuurhoudend water, of koolzuurgas, wat we schrijven als H2CO3, wat zich splitst in CO32- en H+jes. 

Wat is een base?

Een base is een stof die juist H+ ionen uit het water kan opnemen. Wanneer een base in water wordt opgelost, reageren de base deeltjes met de watermoleculen, waarbij OH- ionen (hydroxide-ionen) worden gevormd. Water is namelijk H2O, en als de base een H+ ion hiervan wegneemt blijft er OH- over, er is een H-tje weg uit de formule. De OH- ionen maken een oplossing basisch. 

Voorbeelden basen

Een aantal voorbeelden van basen die je moet kennen zijn:

Ten eerste natronloog. De scheikundige molecuulformule hiervan is NaOH en opgelost in water splitst dit in Na+ en OH- ionen. De OH- ionen zorgen er dus voor dat de oplossing basisch wordt. 

Kalkwater is een ander voorbeeld. De molecuulformule is CaOH en bij oplossing wordt dit gesplitst in Ca+ en OH-. 

Ten slotte is er nog ammoniak. De molecuulformule hiervan is NH3. Als dit opgelost wordt in water zal het als base reageren met watermoleculen. Hierbij pakt het dus een H+je af van het water. Hierdoor wordt NH3 molecuul een NH4+ ion en blijft er van het watermolecuul, H2O, een OH- ion over. Je ziet dat het H-tje is over gesproken van het water naar het ammoniak. 

Wat is een pH-schaal?

De pH-schaal is een manier om te meten hoe zuur of basisch (alkalisch) een vloeistof is. Het is een getal tussen 0 en 14. Een neutrale oplossing heeft een pH-waarde van rond de 7. Water is bijvoorbeeld neutraal. Als de pH lager is dan 7, is de vloeistof zuur. Citroensap heeft een pH-waarde van tussen de 2 en de 3, heel zuur dus. 

pH hoger dan 7

Als de pH hoger is dan 7, is de vloeistof basisch. Schoonmaakmiddelen, zoals vloeibare zeep voor de vaat, kunnen bijvoorbeeld een pH-waarde hebben van boven de 10. En, fun fact, Cola heeft een pH-waarde van onder de 3, dat is dus extreem zuur, maar ze gooien er gewoon zoveel suiker bij dat je dit waarschijnlijk niet merkt. 

Hoe werkt een pH-schaal?

De pH-schaal geeft dus aan hoe zuur iets is: hoe lager het getal, hoe zuurder. Maar hoe werkt dit dan precies? Het meet de concentratie van H+ en OH- ionen in een oplossing, dus hoeveel er van die ionen aanwezig zijn (hoge concentratie = veel ionen aanwezig). H+ ionen maken een vloeistof zuur, terwijl OH- ionen een vloeistof basisch maken. 

Als er meer H+ ionen zijn dan OH- ionen, is de vloeistof dus zuur en heeft het een lage pH. Als er meer OH- ionen zijn dan H+ ionen, is de vloeistof basisch en heeft het een hoge pH. Wanneer de concentraties van H+ en OH- ionen gelijk zijn, is de vloeistof neutraal en heeft het een pH van 7.