Eduqaleeromgeving
5 havoLeeromgeving Scheikunde · 5 havo H8 Basen
0%
Leeromgeving›Scheikunde›5 havo›H8 Basen›8.3a
Hoofdstuk 8 · Les 4 van 7

Sterke en zwakke basen

Ammonia en natronloog van dezelfde molariteit hebben niet dezelfde pH. Natriumhydroxide levert al zijn OH⁻-ionen, maar van de ammoniakmoleculen neemt maar een klein deel een H⁺-ion op. Ammoniak is een zwakke base.

15 min

Na deze les kun je

  • het verschil tussen een sterke en een zwakke base uitleggen
  • met Binas 49 nagaan of een base sterk of zwak is
  • de reactievergelijking van een zwakke base met water geven
  • de evenwichtsvoorwaarde (KbK_\text{b}) van een zwakke base opstellen

Dit weet je al

Sterke en zwakke zuren, de evenwichtsvoorwaarde en de zuurconstante KzK_\text{z} (paragraaf 7.5).

Aflopend of evenwicht

Een sterke base reageert in een aflopende reactie met water: alle deeltjes van de base nemen een H⁺-ion op. Je schrijft één pijl.

Na2O (s)+H2O (l)→2 Na+ (aq)+2 OH− (aq)\text{Na}_2\text{O}\ (\text{s}) + \text{H}_2\text{O}\ (\text{l}) \rightarrow 2\ \text{Na}^+\ (\text{aq}) + 2\ \text{OH}^-\ (\text{aq})

Los je 0,50 mol Na₂O op tot 1,0 L, dan ontstaat 1,0 mol OH⁻: de [OH⁻] is 1,0 mol L⁻¹.

Een zwakke base reageert in een evenwichtsreactie met water. Het evenwicht ligt links: er ontstaan maar weinig OH⁻-ionen. Je schrijft een evenwichtspijl.

NH3 (aq)+H2O (l)⇄NH4 + (aq)+OH− (aq)\text{NH}_3\ (\text{aq}) + \text{H}_2\text{O}\ (\text{l}) \rightleftarrows \text{NH}_4^{\ +}\ (\text{aq}) + \text{OH}^-\ (\text{aq})

In een 1,0 M ammonia heeft maar ongeveer 0,4% van de ammoniak gereageerd. De [OH⁻] is daar dus veel kleiner dan 1,0 mol L⁻¹.

Binas tabel 49

In Binas 49 staan zuren met hun geconjugeerde base ernaast. Hoe zwakker het zuur, hoe sterker de base.

  • Sterke basen staan onderaan de rechterkolom, met Kb≫1K_\text{b} \gg 1. Voor jou zijn de belangrijkste het hydroxide-ion OH⁻ en het oxide-ion O²⁻.
  • Zwakke basen hebben een KbK_\text{b}-waarde in de tabel, bijvoorbeeld NH₃ (Kb=1,8⋅10−5K_\text{b} = 1{,}8 \cdot 10^{-5}), CN⁻ (1,6⋅10−51{,}6 \cdot 10^{-5}), CO₃²⁻ (2,1⋅10−42{,}1 \cdot 10^{-4}) en CH₃COO⁻ (5,8⋅10−105{,}8 \cdot 10^{-10}).
  • Bovenaan de rechterkolom staan deeltjes met Kb≪10−14K_\text{b} \ll 10^{-14}, zoals Cl⁻ en NO₃⁻. Die reageren in water niet als base.

De baseconstante

Omdat een zwakke base in evenwicht is met water, kun je de evenwichtsvoorwaarde opstellen. Bij een base heet de evenwichtsconstante de baseconstante KbK_\text{b}. Water staat er niet in, want water is het oplosmiddel.

Kb=[HB+]⋅[OH−][B]\displaystyle K_\text{b} = \frac{[\text{HB}^+] \cdot [\text{OH}^-]}{[\text{B}]}B: de zwakke base, HB⁺: het deeltje dat ontstaat als B een H⁺-ion opneemt. Waarden in Binas 49.
✎Voorbeeld: het cyanide-ion

Geef de reactie van CN⁻ met water en de evenwichtsvoorwaarde.

  1. In Binas 49 heeft CN⁻ een KbK_\text{b} van 1,6⋅10−51{,}6 \cdot 10^{-5}: een zwakke base, dus een evenwichtspijl.
  2. CN− (aq)+H2O (l)⇄HCN (aq)+OH− (aq)\text{CN}^-\ (\text{aq}) + \text{H}_2\text{O}\ (\text{l}) \rightleftarrows \text{HCN}\ (\text{aq}) + \text{OH}^-\ (\text{aq})
  3. Kb=[HCN]⋅[OH−][CN−]=1,6⋅10−5K_\text{b} = \dfrac{[\text{HCN}] \cdot [\text{OH}^-]}{[\text{CN}^-]} = 1{,}6 \cdot 10^{-5}
!Pijl kiezen

Bij een sterke base schrijf je een gewone pijl, bij een zwakke base een evenwichtspijl. Kijk in Binas 49 als je het niet zeker weet.

≈Kb zegt hoe sterk de base is

Hoe groter KbK_\text{b}, hoe verder het evenwicht naar rechts ligt en hoe meer OH⁻ er ontstaat. Een kleine KbK_\text{b} betekent een zwakke base.

Even controleren

Snap je het?

Wat is het verschil tussen een sterke en een zwakke base?

Geef de evenwichtsvoorwaarde voor het carbonaation in water.

Is het nitraation een base in water?

↗Hoe hangt dit samen?

In de volgende les gebruik je KbK_\text{b} om de pH van een oplossing van een zwakke base te berekenen.

Klaar met deze les? Zet hem op gelezen; je voortgang staat rechtsboven.