Reageerbuisproeven

P4 Scheiknde praktijk

Kwalitatieve bepalingen 1

Bijgaande experimenten worden in de eerste praktijkles van P4

uitgevoerd.

Er zijn weer drie groepen A, B en C. A begint bij de

vlamkleuring; groep B bij de reageerbuisproeven en groep C bij

de bepaling van m% natriumcarbonaat

Bereid dit voor zoals gebruikelijk en geef vooraf de optredende

reacties zoals tijdens de theorie geoefend werd.

A

uitvoeren.

Vlamkleuringen Inleiding

Een aantal metaalverbindingen zullen, wanneer ze in een kleurloze vlam gebracht worden, de vlam een karakteristieke kleur geven.

Deze kleur is afhankelijk van het soort metaal in de verbinding. In de BINAS vind je enkele voorbeelden hiervanl bestudeerd deze tabel. Bedenk dat opgeloste zouten in ionen zijn gesplitst !!

Zouten ca. 0,1 M

KCl : kaliumchloride LiCl : lithiumchloride

SrCl2 : strontiumchloride BaCl2 : bariumchloride

CuCl2 : koperchloride FeCl3 : ijzerchloride

NaCl : natriumchloride Oplossingen

HCl : zoutzuur, 4 mol/L Uitvoering

1. Reinig de metalen gloeidraad met zoutzuur (HCl, 4 mol/l) en gedestilleerd water

2. Controleer of de draad goed schoon is door hem in de punt van de blauwe kegel van een kleurloze vlam te houden (Wanneer de draad schoon is en sterk verhit wordt zal de draad een geel/oranje

vlamkleuring geven)

3. Bevochtig de gloeidraad met demiwater en steek hem even in de vaste stof

4. Houd vervolgens de gloeidraad met vaste stof in de punt van de kegel van een kleurloze vlam

5. Kijk op het moment dat je de gloeidraad in de houdt naar de mogelijke vlamkleuring (de vlamkleuring is meestal alleen in de eerste seconde te zien, hierna kan de stof verdwenen zijn en zie je de geel/oranje vlamkleuring van de draad zelf)

6. Voer het experiment uit voor alle bij zouten. Noteer voor elk zout de waargenomen vlamkleuring in de tabel.

n.b. Neem als laatste zout NaCl Maak een tabel:

Zouten Waargenomen kleur KCl LiCl SrCl2 BaCl2 FeCl3 NaCl monster zout

Identificatie van onbekend monster : Aantonen van positieve ionen.

Je laat verschillende zoutoplossingen (zie onderstaande tabel) reageren met natriumhydroxide oplossing (natronloog) en ammoniumhydroxide oplossing (ammonia). Noteer wat er gebeurt.

Uitvoering

- Voeg aan 2 ml zoutoplossing druppelsgewijs natriumhydroxide opl toe. - Stop met toevoegen zodra er een neerslag ontstaat.

- Noteer de formule en de kleur van het neerslag in de tabel.

- Voeg vervolgens weer druppelsgewijs natriumhydroxide oplossing toe . Noteer je waarnemingen (zie tabel).

Kleurneerslag neerslag? kleur vloeistof gasontwikkeling etc MgSO4 Al2(SO4)3 MnSO4 FeSO4 FeCl3 FeCl2 CuSO4

Conclusie;

1. De volgende hydroxiden zijn in overmaat natriumhydroxide oplossing oplosbaar:

Uitvoering SO3

Voeg in de zuurkast aan een kleine hoeveelheid natriumsulfiet 2 ml 1 mmol/L zwavelzuur

toe. Er ontstaat zwaveldioxide dat blauw I2/stijfsel papier ontkleurd.

I2/stijfsel papier maak je door een druppel van die oplossing op een

strookje filtreerpapier te doen. Carbonaat

Voeg aan een kleine hoeveelheid calciumcarbonaat 2 ml 1 mol/L zwavelzuur

toe. Er ontstaat kooldioxide dat helder kalkwater troebel maakt (druppel aan een roerstaaf).

-Voeg in de zuurkast aan een kleine hoeveelheid ammoniumchloride 2 ml 1 mol/L

natriumhydroxide oplossing toe. Er ontstaat ammoniakgas. Dit toon je aan met een nat rood lakmoespapiertje.

Sulfaat

Voeg aan 2 ml natriumsulfaat 2 ml 2 mol/L zoutzuur toe en daarna 2 ml bariumchloride-oplossing. Er ontstaat een wit neerslag.

Fosfaat

Voeg aan 2 ml natriumfosfaat-oplossing 3 ml magnesium-mixtuur toe. Er ontstaat een wit neerslag.

Halogeniden.

Voeg aan 2 ml KCL-; 2 ml KBr- en aan 2 ml KI-oplossing gelijke hoeveelheden zilvernitraat oplossing toe.

Noteer de kleuren van de oplossingen.

B

Kwalitatieve bepalingen B

Doel

Het uitvoeren van reacties tussen elektrolyten in oplossing. Het opstellen van reactievergelijkingen.

Werkwijze.

Deponeer deze na afloop in de juiste afvalvaten.

- De stoffen moeten in opgeloste vorm gebruikt worden tenzij anders vermeld.

- Zet de flessen met chemicaliën in alfabetische volgorde op platen op een tafel.

- Zet op de verhoging de rekjes met zuren en basen enz.. Voeg bij elkaar oplossingen van :

1. bariumchloride en natriumsulfaat

2. zinksulfaat en koper(II)nitraat (na afloop in zware metalen afvalvat !! ) 3. natriumfosfaat en bariumchloride 4. ijzeroxide en zoutzuur 5. magnesiumsulfaat en bariumhydroxide 6. mangaan(II)sulfaat en kaliumhydroxide 7. natriumcarbonaat en salpeterzuur 8. oxaalzuur en calciumchloride 9. natriumchloride en kaliumnitraat Uitwerking

Noteer je waarneming en schrijf de reactie vergelijking op. Resultaten:

C

Bepaling van het natriumcarbonaat gehalte in soda.

Bij dit experiment gebruik je de kennis van diverse type theoretische aspecten van de chemie. Soda wordt in reactie gebracht met een lichte overmaat zuur waardoor koolzuur ontstaat.

Het vrijgekomen koolzuurgas wordt opgevangen in een omgekeerde maatcilinder en afgelezen. Hieruit kan het m% natriumcarbonaat worden berekend.

Bedenk dat het molaire volume 22,414 L per mol is. Dat is natuurlijk ook 22,414 mmol per mL. gas. Zie ok molmassa aanstekergas uit P1)

Uitvoering:

Geef de kloppende reactievergelijking als soda en zoutzuur worden gemengd.

Weeg zoveel soda af dat er ongeveer 80 mL das kan vrijkomen. (Hint: uitgaande van 80 mL koolzuur bereken je aantal mmol soda en vervolgens mg soda).

Bereken uitgaande van de door jou afgewogen massa soda, hoeveel 4M HCl (V.c = mmol) nodig is voor complete reactie. Houd rekening met de factor uit de reactie !

. Neem voor de reactie de dubbele hoeveelheid (maatcilinder)

De soda kan afgewogrn worden in een burethoed of centrifugebuisje.

Breng het buisje met soda voorzichtig in een erlenmeijer (rubber stop met gaslang.

Breng de slang onder de omgekeerde maatcilinder. Noteer beginvolume. Mix de reactanten waardoor koolzuur vrijkomt.

Lees de stand af met het gasniveau gelijk aan het waterniveau. Lees de temperatuur en druk af en corrigeer eventueel het molaire volume.

Gebruik P.V = n.R.T om n te isoleren.

Alternatief: gebruik P1V1/T1 = P2V2/T2 met 22,414 en

standaardomstandigheden voor de linkerkant van de vergelijking en aan de rechterzijde de gemeten temperatuur en druk in de juiste eenheden. Bereken het m% natriumcarbonaat in soda (natriumcarbonaat deca-hydraat)

Voorbeeld: V(mL) /22,414(mL/mol) = .. mmol gas

~ .. x molmassa natriumcarbonaat= mg natriumcarbonaat. (deel/geheel)x 100% = .. m% natriumcarbonaat

Uitwerking

- Vergelijk de berekende waarde met het theoretisch gehalte.

- Laat de voorbeeldberekening van massa monster en mL zoutzuur aan de linkerzijde van de voorbereiding zien !

- Bereken uitgaande van m% natriumcarbonaat het aantal kristalwater moleculen.

Hint: zet m% natriumcarbomaat naast het m% water en deel beide door de eigen molmassa. Je hebt dan van beide het aantal mmol. - Bereken de verhouding ( mmol water/ mmol natriumcarbonaat_ - Vergelijk jouw resultaat aan kristalwater met de theoretische

Bonus: CSI Emmen Wie is de mol(ler) ?

Een onbekende witte stof, vermoedelijk een carbonaatverbinding is gevonden op een plaats van delict. Het slachtoffer is nog niet

aanspreekbaar. Getuigenverklaringen wijzen in de richting van drie bekenden van de Emmer politie.

De verdachten zijn:

- R. van I, een Emmense tuinder die net de pH van de tuin op orde had gebracht

- S. B, een oud-turnster uit Erica

- D van S, een kunstmest handelaar uit Parc Sandur

De recherche denkt aan soda, kalk, magnesuimcarbonaat, kaliumcarbonaat of een andere alkalimetaal-carbonaat.

Jij krijgt de opdracht uit te zoeken welk metaalcarbonaat het is en tevens analyseer je het gezochte gehalte in m%.

Natuurlijk kun je bedenken welke zouten je bij welke verdachte zou moeten aantreffen ?!