Hoofdstuk 7 oplossing slide 42.pdf

# reacties van zouten in water De hydrolyse van zouten in water kan leiden tot een neutrale, zure of basische oplossing, afhankelijk van de relatieve sterktes van de geconjugeerde zuren en basen die gevormd worden [1](#page=1) [2](#page=2). ### 1.1 Hydrolyse van zouten afkomstig van sterke basen en zwakke zuren Zouten die zijn opgebouwd uit een kation van een sterke base (zoals Na$^+$ of K$^+$) en een anion van een zwak zuur zullen in water hydrolyseren. Het kation heeft geen zure of basische eigenschappen. Het anion daarentegen gedraagt zich als een zwakke base, omdat het geconjugeerd is aan een zwak zuur en dus in staat is om een proton op te nemen uit water. Dit proces genereert hydroxide-ionen (OH$^-$), wat resulteert in een pH groter dan 7 [1](#page=1) [2](#page=2). #### 1.1.1 Voorbeeld: Natriumfosfaat (Na$_3$PO$_4$) Natriumfosfaat dissocieert volledig in water tot natriumionen (Na$^+$) en fosfaationen (PO$_4^{3-}$) ] [1](#page=1). $$ \text{Na}_3\text{PO}_4 \rightarrow 3\text{Na}^+ + \text{PO}_4^{3-} $$ De natriumionen zijn afkomstig van een sterke base (NaOH) en vertonen geen hydrolyse. De fosfaationen zijn de geconjugeerde base van het zwakke fosforzuur (H$_3$PO$_4$) . PO$_4^{3-}$ reageert met water [1](#page=1): $$ \text{PO}_4^{3-} + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HPO}_4^{2-} + \text{OH}^- $$ De evenwichtsconstante voor deze reactie, de $K_b$, is 4,5 x 10$^{-2}$ . Omdat deze $K_b$ relatief groot is (vergeleken met $K_w$), gedraagt het fosfaation zich als een redelijk sterke zwakke base, waardoor de oplossing basisch wordt (pH > 7) ] [1](#page=1). ### 1.2 Hydrolyse van zouten afkomstig van zwakke basen en zwakke zuren Wanneer een zout is opgebouwd uit een kation van een zwakke base (zoals NH$_4^+$) en een anion van een zwak zuur (zoals NO$_2^-$), zullen beide ionen in water hydrolyseren. Het kation gedraagt zich als een zwak zuur, terwijl het anion zich gedraagt als een zwakke base [1](#page=1). #### 1.2.1 Voorbeeld: Ammoniumnitriet (NH$_4$NO$_2$) Ammoniumnitriet dissocieert in water tot ammoniumionen (NH$_4^+$) en nitrietionen (NO$_2^-$) ] [1](#page=1). $$ \text{NH}_4\text{NO}_2 \rightarrow \text{NH}_4^+ + \text{NO}_2^- $$ Het ammoniumion reageert met water om hydroniumionen (H$_3$O$^+$) te vormen, waarbij het zich gedraagt als een zwak zuur [1](#page=1): $$ \text{NH}_4^+ + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_3 + \text{H}_3\text{O}^+ $$ De zuurconstante ($K_z$) voor deze reactie is 5,6 x 10$^{-10}$ ] [1](#page=1). Het nitrietion reageert met water om hydroxide-ionen (OH$^-$) te vormen, waarbij het zich gedraagt als een zwakke base [1](#page=1): $$ \text{NO}_2^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HNO}_2 + \text{OH}^- $$ De baseconstante ($K_b$) voor deze reactie is 2,2 x 10$^{-11}$ ] [1](#page=1). De pH van de oplossing hangt af van de relatieve sterktes van het zure kation en het basische anion. In het geval van ammoniumnitriet is de $K_z$ van NH$_4^+$ groter dan de $K_b$ van NO$_2^-$ . Dit betekent dat het zure evenwicht sterker naar rechts ligt dan het basische evenwicht. Er worden dus meer hydroniumionen geproduceerd dan hydroxide-ionen, wat resulteert in een zure oplossing (pH < 7) ] [1](#page=1). ### 1.3 Hydrolyse van zouten met amfolyten Wanneer een zout een ion bevat dat amfoteer is (zowel een zwak zuur als een zwakke base kan zijn), kan de pH van de oplossing complexer zijn [2](#page=2). #### 1.3.1 Voorbeeld: Kaliumwaterstofsulfiet (KHSO$_3$) Kaliumwaterstofsulfiet dissocieert in water tot kaliumionen (K$^+$) en waterstofsulfietionen (HSO$_3^-$) ] [2](#page=2). $$ \text{KHSO}_3 \rightarrow \text{K}^+ + \text{HSO}_3^- $$ De kaliumionen vertonen geen zure of basische eigenschappen. Het waterstofsulfietion (HSO$_3^-$) is amfoteer; het kan als zuur of als base reageren [2](#page=2). Als zuur reageert HSO$_3^-$ met water: $$ \text{HSO}_3^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{SO}_3^{2-} + \text{H}_3\text{O}^+ $$ De $K_z$ hiervoor is 6,3 x 10$^{-8}$ ] [2](#page=2). Als base reageert HSO$_3^-$ met water: $$ \text{HSO}_3^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{SO}_3 + \text{OH}^- $$ De $K_b$ hiervoor is 6,6 x 10$^{-13}$ ] [2](#page=2). Omdat de $K_z$ van HSO$_3^-$ significant groter is dan de $K_b$ , zal het waterstofsulfietion sterker reageren als een zuur dan als een base. Dit leidt tot een overschot aan hydroniumionen, wat resulteert in een zure oplossing (pH < 7) ] [2](#page=2). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Hydrolyse | Het proces waarbij een ion in water reageert met watermoleculen, wat leidt tot de vorming van hydroxoniumionen ($H_3O^+$) of hydroxideionen ($OH^-$), en daardoor de pH van de oplossing verandert. | | Zwakke base | Een stof die een kleine hoeveelheid hydroxideionen ($OH^-$) produceert wanneer deze in water wordt opgelost door protonen te accepteren. | | Zwak zuur | Een stof die een kleine hoeveelheid hydroxoniumionen ($H_3O^+$) produceert wanneer deze in water wordt opgelost door protonen af te staan. | | Amfolyt | Een stof die zowel als zuur (protonen afstaan) als als base (protonen accepteren) kan reageren, afhankelijk van de omstandigheden. | | Geconjugeerd zuur | Het deeltje dat ontstaat wanneer een base een proton accepteert. | | Geconjugeerde base | Het deeltje dat overblijft nadat een zuur een proton heeft afgestaan. | | Zuurconstante ($K_z$) | Een maat voor de sterkte van een zuur in water; een hogere $K_z$ duidt op een sterker zuur. | | Baseconstante ($K_b$) | Een maat voor de sterkte van een base in water; een hogere $K_b$ duidt op een sterkere base. |