zuren en basen

CONCEPT

de naam “zuur” doet denken aan levendige sensorische beelden—van de zuurheid, bijvoorbeeld als het betrokken zuur is bedoeld voor menselijke consumptie, zoals het citroenzuur in citroenen. Aan de andere kant, de gedachte van laboratorium-en industriële-sterkte stoffen met eng klinkende namen, zoals zwavelzuur of fluorwaterstofzuur, draagt met zich mee andere ideeën-van zuren die in staat zijn om materialen te vernietigen, waaronder menselijk vlees. De naam” base “daarentegen is niet algemeen bekend in zijn chemische betekenis, en zelfs wanneer de oudere term” alkali “wordt gebruikt, zijn de indrukken die door het woord worden geproduceerd niet zo levendig als die welke worden gegenereerd door de gedachte van” zuur.”In hun industriële toepassingen kunnen ook bases zeer krachtig zijn. Net als bij zuren hebben ze veel huishoudelijke toepassingen, in stoffen zoals zuiveringszout of ovenreinigers. Vanuit een smaak standpunt, (zoals iedereen die ooit zijn of haar tanden heeft gepoetst met zuiveringszout Weet), basen zijn bitter in plaats van zuur. Hoe weten we of iets een zuur of een base is? Zuur-base indicatoren, zoals lakmoespapier en andere materialen voor het testen van pH, bieden een middel om deze kwaliteiten in verschillende stoffen te beoordelen. Er zijn echter grotere structurele definities van de twee concepten, die zich in drie fasen ontwikkelden tijdens de late negentiende en vroege twintigste eeuw, die een meer solide theoretische onderbouwing bieden aan het begrip van zuren en basen.

Hoe werkt het

Inleiding tot zuren en basen

voorafgaand aan de ontwikkeling van de atomaire en moleculaire theorie in de negentiende eeuw, gevolgd door de ontdekking van subatomaire structuren in de late negentiende en vroege twintigste eeuw, konden scheikundigen niet veel meer doen dan metingen en waarnemingen doen. Hun definities van stoffen waren zuiver fenomenologisch, dat wil zeggen het resultaat van experimenten en het verzamelen van gegevens. Uit deze observaties konden ze algemene regels vormen, maar ze misten alle middelen om in de atomaire en moleculaire structuren van de chemische wereld te” zien”.

het fenomenologische onderscheid tussen zuren en basen, verzameld door wetenschappers uit de oudheid, werkte eeuwenlang goed genoeg. Het woord “zuur “komt van de Latijnse term acidus, of” zuur”, en uit een vroege periode begrepen wetenschappers dat stoffen zoals azijn en citroensap een gemeenschappelijke zure kwaliteit deelden. Uiteindelijk werd de fenomenologische definitie van zuren relatief verfijnd, met inbegrip van details zoals het feit dat zuren produceren karakteristieke kleuren in bepaalde plantaardige kleurstoffen, zoals die worden gebruikt bij het maken van lakmoespapier. Bovendien realiseerden chemici zich dat zuren sommige metalen oplossen, waardoor waterstof vrijkomt in het proces.

WAAROM “BASE” EN NIET “ALKALI”?

het woord “alkali” komt van het Arabische al-qili, dat verwijst naar de as van de zeekortplant. De laatste, die meestal groeit in moerassige gebieden, werd vaak verbrand om natriumcarbonaat te produceren, gebruikt bij het maken van zeep. In tegenstelling tot zuren hebben basen—cafeïne bijvoorbeeld—een bittere smaak en veel van hen voelen glibberig aan. Ze produceren ook karakteristieke kleuren in de plantaardige kleurstoffen van lakmoespapier en kunnen worden gebruikt om bepaalde chemische reacties te bevorderen. Merk op dat tegenwoordig chemici het woord “base” gebruiken in plaats van “alkali”, de reden is dat de laatste term een smallere betekenis heeft: alle alkali zijn basen, maar niet alle basen zijn alkali.

oorspronkelijk had “alkali” alleen betrekking op de as van verbrande planten, zoals zeewort, die natrium of kalium bevatten en waaruit de natrium-en kaliumoxiden konden worden verkregen. Uiteindelijk, alkali kwam te betekenen de oplosbare hydroxiden van de alkali en aardalkalimetalen. Dit omvat natriumhydroxide, het werkzame bestanddeel in drainage-en ovenreinigers; magnesiumhydroxide, bijvoorbeeld gebruikt in magnesiummelk; kaliumhydroxide, aangetroffen in zepen en andere stoffen; en andere verbindingen. Aangezien deze waaier van substanties breed is, slaagt het er niet in om de brede waaier van materialen te omvatten die vandaag als basen—samenstellingen worden bekend die met zuren reageren om zouten en water te vormen.

naar een structurele definitie

de reactie op de vorming van zouten en water is in feite een van de manieren waarop zuren en basen kunnen worden gedefinieerd. In een waterige oplossing reageren zoutzuur en natriumhydroxide om natriumchloride te vormen—dat, hoewel het in een waterige oplossing is gesuspendeerd, nog steeds algemeen keukenzout is—samen met water. De vergelijking voor deze reactie is HCl(aq ) + NaOH(aq ) →H2O + NaCl (aq ). Met andere woorden, het natrium (Na) ion in natriumhydroxide schakelt van plaats met het waterstofion in zoutzuur, resulterend in de vorming van NaCl (zout) samen met water.

maar waarom gebeurt dit? Nuttig als deze definitie met betrekking tot de vorming van zouten en water is, het is nog steeds niet structureel—met andere woorden, het niet verdiepen in de moleculaire structuur en het gedrag van zuren en basen. De eer voor de eerste echt structurele definitie van het verschil gaat naar de Zweedse chemicus Svante Arrhenius (1859-1927). Het was Arrhenius die in zijn proefschrift in 1884 het concept van een ion introduceerde, een atoom met een elektrische lading.Zijn begrip was bijzonder indrukwekkend in het licht van het feit dat het nog 13 jaar duurde voor de ontdekking van het elektron, het subatomaire deeltje dat verantwoordelijk is voor de aanmaak van ionen. Atomen hebben een neutrale lading, maar wanneer een elektron of elektronen vertrekken, wordt het atoom een positief ion of kation. Ook wanneer een elektron of elektronen zich aansluiten bij een voorheen niet-geladen atoom, is het resultaat een negatief ion of anion. Niet alleen had het concept van ionen grote invloed op de toekomst van de chemie, maar het verschafte Arrhenius ook de sleutel die nodig was om zijn onderscheid tussen zuren en basen te formuleren.

de Arrhenius-definitie

Arrhenius waargenomen dat moleculen van bepaalde verbindingen breken in geladen deeltjes wanneer geplaatst in vloeistof. Dit leidde tot de Arrhenius zuur-base theorie, die een zuur definieert als elke verbinding die waterstofionen (H+) produceert wanneer opgelost in water, en een base als elke verbinding die hydroxide− ionen (OH -) produceert wanneer opgelost in water.

dit was een goed begin, maar twee aspecten van Arrhenius ‘ theorie wezen op de noodzaak van een definitie die meer stoffen omvatte. Allereerst was zijn theorie beperkt tot reacties in waterige oplossingen. Hoewel er veel zuur-base reacties optreden wanneer water het oplosmiddel is, is dit niet altijd het geval.

ten tweede beperkte de Arrhenius-definitie zuren en basen in feite alleen tot die ionverbindingen, zoals zoutzuur of natriumhydroxide, die waterstof-of hydroxideionen produceerden. Ammoniak, of NH3, werkt echter als een base in waterige oplossingen, hoewel het geen hydroxide-ion produceert. Hetzelfde geldt voor andere stoffen, die zich als zuren of basen gedragen zonder aan de Arrhenius-definitie te voldoen.Deze tekortkomingen wezen op de noodzaak van een meer uitgebreide theorie, die kwam met de formulering van de Brønsted-Lowry definitie door de Engelse chemicus Thomas Lowry (1874-1936) en de Deense chemicus J. N. Brønsted (1879-1947). Niettemin vertegenwoordigde Arrhenius ‘ theorie een belangrijke eerste stap en in 1903 kreeg hij de Nobelprijs voor de Scheikunde voor zijn werk over de dissociatie van moleculen in ionen.

de Brønsted-Lowry definitie

de Brønsted-Lowry zuur-base theorie definieert een zuur als een proton (h+) donor, en een base als een proton acceptor, in een chemische reactie. Protonen worden vertegenwoordigd door het symbool H+, en in het vertegenwoordigen van zuren en basen, de symbolen HA en A−, respectievelijk, worden gebruikt. Deze symbolen geven aan dat een zuur een proton heeft dat klaar is om weg te geven, terwijl een base, met zijn negatieve lading, klaar is om het positief geladen proton te ontvangen.

hoewel het hier wordt gebruikt om een proton voor te stellen, dient erop te worden gewezen dat H+ ook het waterstofion is—een waterstofatoom dat zijn enige elektron heeft verloren en dus een positieve charge.It is dus eigenlijk niets meer dan een enkel proton, maar dit is het enige geval waarin een atoom en een proton precies hetzelfde zijn. In een zuur-base reactie, een molecuul van zuur is “doneren” een proton, in de vorm van een waterstof-ion. Dit moet niet worden verward met een veel complexer proces, kernfusie, waarbij een atoom een proton afstaat aan een ander atoom.

EEN ZUUR-BASE REACTIE IN DE BRØNSTED-LOWRY THEORIE.

het meest fundamentele type zuur-base reactie in de Brønsted-Lowry theorie kan worden gesymboliseerd dus HA (aq) + H2O(l) →H3O+(aq) + A−(aq). Het eerste getoonde zuur—dat, net als drie van de vier “spelers” in deze vergelijking, is opgelost in een waterige oplossing-combineert met water, dat kan dienen als een zuur of een base. In de huidige context fungeert het als basis.

watermoleculen zijn polair, wat betekent dat de negatieve ladingen aan de ene kant van het molecuul samenkomen met het zuurstofatoom, terwijl de positieve ladingen aan de andere kant blijven met de waterstofatomen. Het Brønsted-Lowry-model benadrukt de rol van water, dat het proton uit het zuur trekt, wat resulteert in de creatie van H3O+, bekend als het hydronium-ion.

het hier geproduceerde hydroniumion is een voorbeeld van een geconjugeerd zuur, een zuur dat gevormd wordt wanneer een base een proton accepteert. Tegelijkertijd heeft het zuur zijn proton verloren en wordt het een -, een geconjugeerde base – dat wil zeggen, de base die wordt gevormd wanneer een zuur een proton afgeeft. Deze twee producten van de reactie worden een geconjugeerd zuur-base paar genoemd, een term die verwijst naar twee stoffen die met elkaar verband houden door het doneren van een proton.De definitie van Brønsted en Lowry betekent een verbetering ten opzichte van die van Arrhenius, omdat zij alle Arrhenius-zuren en-basen omvat, evenals andere chemische soorten die niet in de Arrhenius-theorie zijn opgenomen. Een eerder genoemd voorbeeld is ammoniak. Hoewel het geen OH− ionen produceert, accepteert ammoniak wel een proton uit een watermolecuul, en de reactie tussen deze twee (waarbij water ditmaal de functie van zuur dient) produceert het geconjugeerde zuur-base paar van NH4+ (een ammoniumion) en OH−. Merk op dat dit laatste, het hydroxide-ion, niet door ammoniak werd geproduceerd, maar de geconjugeerde base is die resulteerde toen het watermolecuul zijn h+ – atoom of proton verloor.

De Lewis-definitie

ondanks de vooruitgang die de chemici door het Brønsted-Lowry-model werd geboden, bleef deze beperkt tot het beschrijven van verbindingen die waterstof bevatten. Zoals de Amerikaanse chemicus Gilbert N. Lewis (1875-1946) erkende, omvatte dit niet het volledige gamma van zuren en basen; wat nodig was, in plaats daarvan, was een definitie die niet de aanwezigheid van een waterstofatoom impliceerde.Lewis is vooral bekend vanwege zijn werk op het gebied van chemische binding. De binding van atomen is het resultaat van de activiteit van de valentie-elektronen, of de elektronen aan de “buitenkant” van het atoom. Elektronen zijn gerangschikt op verschillende manieren, afhankelijk van het type binding, maar ze binden altijd in paren.

volgens de Lewis zuur-base theorie is een zuur de reactant die een elektronenpaar van een andere reactant in een chemische reactie accepteert, terwijl een base de reactant is die een elektronenpaar aan een andere reactant doneert. Net als bij de Brønsted-Lowry-definitie is de Lewis-definitie afhankelijk van de reactie en definieert ze een verbinding niet als een zuur of base op zichzelf. In plaats daarvan, dient de manier waarop de samenstelling met een andere reageert om het als zuur of base te identificeren.

EEN VERBETERING TEN OPZICHTE VAN ZIJN VOORGANGERS.

de schoonheid van de Lewis—definitie ligt in het feit dat zij alle situaties omvat die door de andere worden bestreken-en meer. Net zoals Brønsted-Lowry Arrhenius niet weerlegde, maar een definitie gaf die meer stoffen omvatte, breidde Lewis het gamma van stoffen uit tot buiten de stoffen die onder Brønsted-Lowry vallen. In het bijzonder, kan de theorie van Lewis worden gebruikt om het zuur en de base in bond-producerende chemische reacties te onderscheiden waar de ionen niet worden geproduceerd, en waarin er geen protondon of acceptor is. Het is dus een verbetering ten opzichte van respectievelijk Arrhenius en Brønsted-Lowry.

een voorbeeld is de reactie van boor-trifluoride (BF3) met ammoniak (NH3), beide in de gasfasen, om boriumtrifluoride-ammoniakcomplex (F3BNH3) te produceren. In deze reactie accepteert boriumtrifluoride een elektronenpaar en is daarom een Lewis-zuur, terwijl ammoniak het elektronenpaar doneert en dus een Lewis-base is. Hoewel waterstof betrokken is bij deze specifieke reactie, behandelt de Lewis-theorie ook reacties waarbij geen waterstof betrokken is.

real-LIFE APPLICATIONS

fand Acid-Base Indicators

hoewel chemici de verfijnde structurele definities voor zuren en basen toepassen die we hebben besproken, zijn er ook meer “hands-on” methoden om een bepaalde stof (inclusief complexe mengsels) als zuur of base te identificeren. Veel daarvan maken gebruik van de pH-schaal, ontwikkeld door de Deense chemicus SØren SØrensen (1868-1939) in 1909.

de term pH staat voor “potentiaal van waterstof” en de pH-schaal is een middel om de zuurgraad of alkaliniteit van een stof te bepalen. (Hoewel, zoals opgemerkt, de term “alkali” is vervangen door “base”, wordt alkaliteit nog steeds gebruikt als een bijvoeglijk naamwoord om aan te geven in welke mate een stof de eigenschappen van een base vertoont.) Er zijn theoretisch geen grenzen aan het bereik van de pH-schaal, maar cijfers voor zuurgraad en alkaliniteit worden meestal gegeven met numerieke waarden tussen 0 en 14.

de Betekenis van pH-waarden.

een score van 0 op de pH-schaal duidt op een stof die vrijwel zuiver zuur is, terwijl een score van 14 een bijna zuivere base vertegenwoordigt. Een score van 7 duidt op een neutrale stof. De pH-schaal is logaritmisch, of exponentieel, wat betekent dat de getallen exponenten vertegenwoordigen, en dus vertegenwoordigt een verhoogde waarde van 1 geen eenvoudige rekenkundige optelling van 1, maar een toename van 1 macht. Dit moet echter nog wat nader worden toegelicht.

de pH-schaal is eigenlijk gebaseerd op negatieve logaritmen voor de waarden van H3O+ (het hydroniumion) of H+ (protonen) in een bepaalde stof. De formule is dus pH = – log of-log, en de aanwezigheid van hydroniumionen of protonen wordt gemeten volgens hun concentratie mollen per liter oplossing.

pH-waarden van verschillende stoffen.

de pH van een vrijwel zuiver zuur, zoals zwavelzuur in autoaccu ‘ s, is 0, en dit komt overeen met 1 mol (mol) hydronium per liter (L) oplossing. Citroensap heeft een pH van 2, gelijk aan 10-2 mol/l. merk op dat de pH-waarde van 2 zich vertaalt in een exponent van -2, wat in dit geval resulteert in een waarde van 0,01 mol/l.

gedestilleerd water, een neutrale stof met een pH van 7, heeft een hydroniumequivalent van 10-7 mol/l. Het is interessant om te zien dat de meeste vloeistoffen in het menselijk lichaam pH—waarden hebben in het neutrale bloedbereik (veneus, 7,35; arterieel, 7,45); urine (6,0-let op de hogere aanwezigheid van zuur); en speeksel (6,0 tot 7,4).

aan het alkalische uiteinde van de schaal is borax, met een pH van 9, terwijl huishoudelijke ammoniak een pH-waarde van 11 of 10-11 mol/l heeft. natriumhydroxide of loog, een extreem alkalische chemische stof met een pH van 14, heeft een waarde gelijk aan 10-14 mol hydronium per liter oplossing.

LAKMOESPAPIER EN ANDERE INDICATOREN.

de meest nauwkeurige pH-metingen worden uitgevoerd met elektronische pH-meters, die cijfers kunnen opleveren die nauwkeurig zijn tot 0,001 pH. er worden echter ook eenvoudiger materialen gebruikt. Het meest bekend onder deze is lakmoespapier (gemaakt van een extract van twee soorten korstmossen), dat blauw wordt in aanwezigheid van basen en rood in aanwezigheid van zuren. De term “lakmoestest” is een onderdeel geworden van de alledaagse taal, verwijzend naar een make-or-break kwestie—bijvoorbeeld, “views on abortion rights werd een lakmoestest voor kandidaten van het Hooggerechtshof.”

lakmoes is slechts een van de vele materialen die worden gebruikt voor het maken van pH-papier, maar in elk geval is de kleurverandering het gevolg van de neutralisatie van de stof op het papier. Bijvoorbeeld, papier gecoat met fenolftaleïne verandert van kleurloos naar roze in een pH-bereik van 8,2 tot 10, dus het is nuttig voor het testen van materialen waarvan wordt aangenomen dat ze matig alkalisch zijn. Extracten van verschillende groenten en fruit, waaronder rode kool, rode uien en andere, worden ook toegepast als indicatoren.

De Voorkomende Zuren en Basen

De tabellen hieronder wordt een lijst van een paar bekende zuren en basen, samen met hun formules en een paar toepassingen

Common Zuren

• Azijnzuur (CH3COOH): azijn, acetaat
• acetylsalicylzuur (HOOCC6H4OOCCH3): aspirine
• Ascorbinezuur (H2C6H6O6): vitamine C
• Koolzuur (H2CO3): frisdranken, seltzer water
• Citroenzuur (C6H8O7): citrusvruchten, kunstmatige aroma ‘ s
• Zoutzuur (HCl): maag zuur
• Salpeterzuur (HNO3): fertilizer, explosives
• Sulfuric acid (H2SO4): car batteries

Common Bases

• Aluminum hydroxide (Al3): antacids, deodorants
• Ammonium hydroxide (NH4OH): glass cleaner
• Calcium hydroxide (Ca2): caustic lime, mortar, plaster
• Magnesium hydroxide (Mg2): laxatives, antacids
• Sodium bicarbonate/sodium hydrogen carbonate (NaHCO3): baking soda
• Sodium carbonate (Na2CO3): dish detergent
• Sodium hydroxide (NaOH): lye, oven and drain cleaner
• Sodium hypochlorite (NaClO): bleekmiddel

natuurlijk zijn dit slechts enkele van de vele zuren en basen die er bestaan. De hierboven genoemde stoffen worden hieronder kort besproken.

zuren

zuren IN het menselijk lichaam en in levensmiddelen.

zoals de naam al doet vermoeden, wordt citroenzuur aangetroffen in citrusvruchten—met name citroenen, limoenen en grapefruits. Het wordt ook gebruikt als smaakstof, conserveermiddel en reinigingsmiddel. Commercieel geproduceerd uit de fermentatie van suiker door verschillende soorten schimmels, citroenzuur creëert een smaak die zowel zuur als zoet is. De tartheid, natuurlijk, is een functie van zijn zuurgraad, of een manifestatie van het feit dat het waterstofionen produceert. De zoetheid is een complexere biochemische kwestie met betrekking tot de manieren waarop citroenzuurmoleculen passen in de “zoete” receptoren van de tong.

citroenzuur speelt een rol in één beroemde maagremedie, of antacidum. Dit op zich is interessant, omdat antacida meer in het algemeen worden geassocieerd met alkalische stoffen, gebruikt voor hun vermogen om maagzuur te neutraliseren. De fizz in Alka-Seltzer komt echter van de reactie van citroenzuren (die ook zorgen voor een aangenamere smaak) met natriumbicarbonaat of zuiveringszout, een base. Deze reactie produceert kooldioxide gas. Als conserveermiddel voorkomt citroenzuur dat metaalionen reageren met, en zo de afbraak van, vetten in levensmiddelen versnellen. Het wordt ook gebruikt bij de productie van haarspoelingen en shampoos en tandpasta met lage pH.

de carboxylzuurfamilie van koolwaterstofderivaten omvat een breed scala aan stoffen-niet alleen citroenzuren, maar aminozuren. Aminozuren vormen samen eiwitten, een van de belangrijkste componenten in menselijke spieren, huid en haar. Carbonzuren worden ook industrieel toegepast, met name bij het gebruik van vetzuren voor het maken van zeep, detergenten en shampoos.

ZWAVELZUUR.

er zijn tal van zuren gevonden in het menselijk lichaam, waaronder zoutzuur of maagzuur—dat in grote hoeveelheden indigestie veroorzaakt, en de noodzaak van neutralisatie met een base. De natuur produceert ook zuren die giftig zijn voor de mens, zoals zwavelzuur.

hoewel directe blootstelling aan zwavelzuur uiterst gevaarlijk is, heeft de stof talrijke toepassingen. Niet alleen wordt het gebruikt in autoaccu ‘ s, maar zwavelzuur is ook een belangrijk onderdeel in de productie van meststoffen. Aan de andere kant is zwavelzuur schadelijk voor het milieu wanneer het verschijnt in de vorm van zure regen. Onder de onzuiverheden in steenkool is zwavel, en dit resulteert in de productie van zwaveldioxide en zwaveltrioxide wanneer de steenkool wordt verbrand. Zwaveltrioxide reageert met water in de lucht, het creëren van zwavelzuur en dus zure regen, die het planten-en dierenleven in gevaar kan brengen, evenals corroderen metalen en bouwmaterialen.

basen

de alkalimetaal-en aardalkalimetaalfamilies van elementen zijn, zoals de naam al doet vermoeden, basen. Een aantal stoffen die door de reactie van deze metalen met niet-metalen elementen worden gecreëerd, worden intern ingenomen met het doel maagproblemen te regelen of darmblokkades op te ruimen. Bijvoorbeeld, er is magnesiumsulfaat, beter bekend als Epsom zouten, die een krachtige laxeermiddel ook gebruikt voor het bevrijden van het lichaam van vergiften.

aluminiumhydroxide is een interessante base, omdat het een groot aantal toepassingen heeft, waaronder het gebruik in antacida. Als zodanig, het reageert met en neutraliseert maagzuur, en om die reden wordt gevonden in commerciële antacida zoals Di-Gel™, Gelusil™, en Maalox™. Aluminiumhydroxide wordt ook gebruikt in waterzuivering, in het verven van kledingstukken en in de productie van bepaalde soorten glas. Een nauw verwant, aluminiumhydroxychloride of Al2 (OH)5Cl, verschijnt in veel commerciële anti-transpiranten, en helpt om poriën te sluiten, waardoor de stroom van transpiratie stopt.

NATRIUMWATERSTOFCARBONAAT (ZUIVERINGSZOUT).Baking soda, bij scheikundigen bekend als natriumbicarbonaaten natriumwaterstofcarbonaat, is een ander voorbeeld van een base met meerdere doeleinden. Zoals eerder opgemerkt, wordt het gebruikt in Alka-Seltzer™, met de toevoeging van citroenzuur om de smaak te verbeteren; in feite kan zuiveringszout alleen de functie van een antacidum uitvoeren, maar de smaak is nogal onaangenaam.

zuiveringszout wordt ook gebruikt bij brandbestrijding, omdat het bij hoge temperaturen verandert in koolstofdioxide, dat vlammen verstikt doordat het de zuurstofstroom naar het vuur belemmert. Natuurlijk wordt baking soda ook gebruikt in het bakken, wanneer het wordt gecombineerd met een zwak zuur om bakpoeder te maken. De reactie van het zuur en het zuiveringszout produceert kooldioxide, waardoor deeg en beslag stijgen. In een koelkast of kast kan zuiveringszout onaangename geuren absorberen en bovendien kan het worden toegepast als reinigingsproduct.

NATRIUMHYDROXIDE (LOOG).

een andere basis voor het reinigen is sodiumhydroxide, ook bekend als loog of bijtende soda. In tegenstelling tot zuiveringszout mag het echter niet intern worden ingenomen, omdat het zeer schadelijk is voor menselijk weefsel—met name de ogen. Loog verschijnt in afvoerreinigers, zoals Drano™, en ovenreinigers, zoals Easy-Off™, die gebruik maken van zijn vermogen om vetten om te zetten in wateroplosbare zeep te maken.

daarbij kunnen echter relatief grote hoeveelheden loog voldoende warmte genereren om het water in een afvoer te koken, waardoor het water omhoog schiet. Om deze reden is het niet raadzaam om te staan in de buurt van een afvoer wordt behandeld met loog. In een gesloten oven is dit natuurlijk geen gevaar; en nadat het reinigingsproces is voltooid, kunnen de geconverteerde vetten (nu in de vorm van zeep) worden opgelost en met een spons worden afgeveegd.

waar meer te weten komen

“zuren en basen Frequently Asked Questions.”General Chemistry Online (website). < http://antoine.fsu.umd.edu/chem/senese/101/acidbase/faq.shtml> (7 juni 2001).

” zuren, basen en zouten.”Chemistry Coach (website). <http://www.chemistrycoach.com/acids.htm> (7 juni 2001).

” zuren, basen en zouten.”University of Akron, Department of Chemistry (website). <http://ull.chemistry.uakron.edu/genobc/Chapter_09/title.html> (7 juni 2001).

ChemLab. Danbury, CT: Grolier Educational, 1998.

Ebbing, Darrell D.; R. A. D. Wentworth; and James P. Birk. Inleidende Chemie. Boston: Houghton Mifflin, 1995.

Haines, Gail Kay. Wat maakt een citroen zuur? Geïllustreerd Door Janet McCaffery. New York: Morrow, 1977.

Oxlade, Chris. Zuren en basen. Chicago: Heinemann Library, 2001.Patten, J. M. zuren en basen. Vero Beach, FL: Rourke Book Company, 1995.

Walters, Derek. Chemie. Geïllustreerd door Denis Bishopand Jim Robins. New York: F. Watts, 1982.Zumdahl, Steven S. Introduction Chemistry A Foundation, 4th ed. Boston: Houghton Mifflin, 2000.

sleuteltermen

zuur:

een stof die in zijn eetbare vorm zuur naar smaak is en in niet-eetbare vormen vaak in staat is metalen op te lossen. Zuren en basen reageren om zouten en water te vormen. Dit zijn echter allemaal fenomenologische definities, in tegenstelling tot de drie structurele definities van zuren en basen—de Arrhenius, Brønsted-Lowry en Lewis zuur-base theorieën.

ALKALI:

een term die verwijst naar de oplosbare hydroxiden van de alkali-en aardalkalimetalen. Zodra “alkali” werd gebruikt voor de klasse van stoffen die reageren met zuren om zouten te vormen; vandaag, echter, de meer algemene term base heeft de voorkeur.

alkaliniteit:

een bijvoeglijk naamwoord dat wordt gebruikt om aan te geven in welke mate een stof de eigenschappen van een base vertoont.

ANION:

het negatief geladen ion dat ontstaat wanneer een atoom een of meer elektronen verkrijgt. “Anion “wordt uitgesproken als”AN-ie-un”.

WATERIGE OPLOSSING:

een stof waarin water het oplosmiddel vormt. Een groot aantal chemische reacties vindt plaats in een waterige oplossing.

Arrhenius zuur-BASE theorie:

de eerste van drie structurele definities van zuren en basen. Geformuleerd door de Zweedse scheikundige Svante Arrhenius (1859-1927), definieert de Arrhenius−theorie zuren en basen volgens de ionen die ze produceren in een waterige oplossing: een zuur produceert waterstofionen (H+) en een base hydroxide-ionen (OH -).

BASE:

een stof die in zijn eetbare vorm bitter naar de smaak is. Basen hebben de neiging om glad aan te raken, en in reactie met zuren produceren ze zouten en water. Basen en zuren worden echter het meest correct gedefinieerd, niet in deze fenomenologische termen, maar door de drie structurele definities van zuren en basen—de Arrhenius, Brønsted-Lowry, en Lewis zuur-base theorieën.

Brønsted-LOWRY zuur-BASE theorie:

de tweede van drie structurele definities van zuren en basen. Geformuleerd door de Engelse chemicus Thomas Lowry (1874-1936) en de Deense chemicus J. N. Brønsted (1879-1947), de Brønsted-Lowry theorie definieert een zuur als een proton (h+) donor, en een base als een proton acceptor.

kation:

het positief geladen ion dat ontstaat wanneer een atoom een of meer elektronen verliest. “Kation “wordt uitgesproken als”KAT-ie-un”.

chemische SPECIES:

een algemene term die wordt gebruikt voor elke stof die in de chemie wordt bestudeerd—of het nu een element, verbinding, mengsel, atoom, molecuul, ion, enzovoort is.

geconjugeerd zuur:

een zuur gevormd wanneer een base een proton (H+) accepteert.

GECONJUGEERD ZUUR-BASE PAAR:

het zuur en de base die ontstaan wanneer een zuur een enkel proton aan een base doneert. In de reactie die dit paar produceert, wisselen zuur en base identiteiten. Door het doneren van aproton wordt het zuur een geconjugeerde base en door het ontvangen van het proton wordt de base een geconjugeerd zuur.

geconjugeerde BASE:

een base gevormd wanneer een zuur een proton afgeeft.

ION:

een of meer atomen die een of meer elektronen hebben verloren of gewonnen, en dus een netto elektrische lading hebben. Er zijn twee soorten ionen: anionen en kationen.

IONISCHE BINDING:

een vorm van chemische binding die het resultaat is van aantrekkingen tussen ionen met tegengestelde elektrische ladingen.

IONVERBINDING:

een verbinding waarin ionen aanwezig zijn. Ionverbindingen bevatten ten minste één metaal en niet-metaal verbonden door een ionbinding.

LEWIS zuur-BASE theorie:

de derde van de drie structurele definities van zuren en basen. Geformuleerd door de Amerikaanse chemicus Gilbert N. Lewis (1875-1946), de theorie van Lewis definieert een zuur als de reactant die een elektronenpaar van een andere reactant in een chemische reactie accepteert, en een base als de reactant die een elektronenpaar aan een andere reactant doneert.

pH-schaal:

een logaritmische schaal voor het bepalen van de zuurgraad of alkaliniteit van een stof, van 0 (vrijwel zuiver zuur) tot 7(neutraal) tot 14 (vrijwel zuivere base).

fenomenologisch:

een term die wetenschappelijke definities beschrijft die zuiver gebaseerd zijn op experimentele fenomenen. Deze brengen echter slechts een deel van het beeld over—in de eerste plaats het deel dat een chemicus kan waarnemen door middel van metingen of door de zintuigen, zoals het zicht. Een structurele definitie is daarom meestal beter dan een fenomenologische.

reagens:

een stof die in een chemische reactie interageert met een andere stof, waardoor een product ontstaat.

zouten:

Ionverbindingen gevormd door de reactie tussen een zuur en een base. In deze reactie wordt een of meer van de hydrogenieën van een zuur vervangen door een ander positief ion. Naast het produceren van zouten, produceren zuur-base reacties water.

oplossing:

een homogeen mengsel waarin een of meer stoffen (het oplosmiddel) zijn opgelost in een of meer andere stoffen (het oplosmiddel)—bijvoorbeeld suiker opgelost in water.

oplosmiddel:

een stof die een andere oplost, een zogenaamde opgeloste stof, in een oplossing.

structureel:

een term die wetenschappelijke definities beschrijft op basis van aspecten van moleculaire structuur en gedrag in plaats van louter fenomenologische gegevens.