Ionisatie zuren en basen

hugodegroot

Hallo,

Ik heb scheikunde op VWO niveau, het zit bij mijn Natuur & Techniek profiel in.

Nou probeer ik soms wat verder te denken dan de stof. Waarom zijn dingen zoals ze zijn. Het lijkt me ook prachtig om Technische Natuurkunde te gaan studeren volgend jaar. (ik zit nu in de examenklas)

We zitten nu in het hoofdstuk van Basen en Zuren. De volgende twee stellingen kwamen in dit hoofdstuk voor:

- Een sterk zuur reageert volledig met water, dus het zuur is volledig gesplitst in ionen. Een zwak zuur reageert slechts gedeeltelijk met water. Er stelt zich een evenwicht in en alle deeltjes in de reactievergelijking, zowel vóór als ná de reactiepijl, zijn in de oplossing aanwezig.

- Een sterke base reageert volledig met water. Een zwakke base reageert in een evenwichtsreactie met water. Er stelt zich een evenwicht in en alle deeltjes in de reactievergelijking, zowel vóór als ná de reactiepijl, zijn in de oplossing aanwezig.

Maar toen kwam ik met de vraag waarom zou een base of een zuur niet volledig willen splitsen in ionen in een oplossing? Waarom het ene zuur wel en het andere niet? De leraar wou hier geen antwoord op geven het lag te ingewikkeld.

Nou denk ik ook niet dat dit zo zeer met scheikunde te maken heeft maar meer met de natuurkunde kant, dit is alleen een vermoeden. Ik ben een beetje koppig en als ik een vraag stel wil ik daar ook gewoon antwoord op krijgen. Dus daarom kom ik hier naartoe. Hopelijk is hier iemand die mij wijzer kan maken. Wikipedia heb ik al geprobeerd, in het Nederlands en Engels, hier staat niks over mijn vraag.

Alvast bedankt,

Marko

hugodegroot schreef:We zitten nu in het hoofdstuk van Basen en Zuren. De volgende twee stellingen kwamen in dit hoofdstuk voor:

- Een sterk zuur reageert volledig met water, dus het zuur is volledig gesplitst in ionen. Een zwak zuur reageert slechts gedeeltelijk met water. Er stelt zich een evenwicht in en alle deeltjes in de reactievergelijking, zowel vóór als ná de reactiepijl, zijn in de oplossing aanwezig.

- Een sterke base reageert volledig met water. Een zwakke base reageert in een evenwichtsreactie met water. Er stelt zich een evenwicht in en alle deeltjes in de reactievergelijking, zowel vóór als ná de reactiepijl, zijn in de oplossing aanwezig.

Maar toen kwam ik met de vraag waarom zou een base of een zuur niet volledig willen splitsen in ionen in een oplossing? Waarom het ene zuur wel en het andere niet? De leraar wou hier geen antwoord op geven het lag te ingewikkeld.

Zo moeilijk is het toch niet. Splitsen komt overeen met het verbreken van een binding. Bij een zuur is er altijd sprake van een H-Z binding tussen een H-atoom en de zuurrest die verbroken moet worden. Dat kost energie. De reactie verloopt dus alleen als je daar iets voor terugkrijgt.

Een van de manieren waarop je iets terugkrijgt is door het feit dat de gevormde ionen omgeven worden door watermoleculen. Dat vormt ook een soort van binding, wat in sommige gevallen energie oplevert (in sommige andere gevallen kost het meer om de watermoleculen uit elkaar te duwen)

Maar wat je er in ieder geval voor terugkrijgt is entropie. Nu is entropie een behoorlijk abstracte term; het gaat te ver om dat in dit topic uit te leggen, maar het staat aardig uitgelegd op Wikipedia (ik zou wel de Engelse pagina bestuderen).

Uiteindelijk is het dus een optelsom van een paar effecten:

- Het verbreken van de H-Z binding kost energie

- Het vormen van een watermantel rond het ontstane H⁺ en Z^- kan energie opleveren;

- Het feit dat het aantal deeltjes toeneemt leidt levert entropie.

Bij sommige (sterke) zuren is de binding tussen H en de zuurrest niet erg sterk. Het kost dus (relatief) weinig energie om de binding te verbreken. En soms past het ontstane Z^- zo mooi tussen de H₂O-moleculen dat het vormen van de watermantel ook energie oplevert.

Het is dan dus heel gunstig om te splitsen, en alle deeltjes zullen dat doen (tot op zekere hoogte natuurlijk, want er moeten voor ieder molecuul dat splitst wel genoeg H₂O-moleculen zijn om een mantel te vormen).

In andere gevallen is de binding tussen H en het zuurrest relatief sterk, en is de zuurrest relatief groot (denk bijvoorbeeld aan azijnzuur). Qua energie is het dus helemaal niet gunstig om te splitsen, alleen de toename van de entropie zorgt ervoor dat de reactie nog deels verloopt. Er is dan dus sprake van evenwicht.

Nou denk ik ook niet dat dit zo zeer met scheikunde te maken heeft maar meer met de natuurkunde kant, dit is alleen een vermoeden.

Het is een beetje van beide; het valt onder de fysische chemie.

Ik ben een beetje koppig en als ik een vraag stel wil ik daar ook gewoon antwoord op krijgen.

Dat lijkt me geen slechte eigenschap!

hugodegroot

En aan wat voor energie moet ik dat denken? Dingen als massadefect?

Marko

Nee, gewoon enthalpie. De warmte die vrijkomt is die opgenomen wordt bij een reactie.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Ionisatie zuren en basen

Ionisatie zuren en basen

Re: Ionisatie zuren en basen

Re: Ionisatie zuren en basen

Re: Ionisatie zuren en basen