Verder met zouten

Verder met zouten

1. Leg op micro niveau uit wat het verschil is tussen keukenzout (NaCl) in de verpakking en keukenzout opgelost in water.

2. Geef de oplosvergelijking van keukenzout, inclusief toestandsaanduidingen.

3. Vind jij dat bij oplossen spraken is van een chemische reactie.

4. Geef de oplosvergelijking van bariumchloride.

5. Geef de oplosvergelijking van natriumsulfaat.

Bij de productie van zeezout worden delen van het kustgebied onder water gezet waarna met behulp van de energie van de zon al het water verdampt.

6. Geef de reactie voor het indampen van zeezout onder de zon. Neem aan dat zeezout een natriumchloride oplossing is.

7. Geef de reactie voor het indampen van zeezout door een gasbrander. Neem aan dat zeezout een natriumchloride oplossing is.

Water heeft een smeltpunt van 0 C en een kookpunt van 100 C. Keukenzout heeft een smeltpunt van 801 °C en kookpunt van 1465 °C.

8. Geef aan welke conclusie je kan trekken uit bovenstaande gegevens.

9. Verwacht je dat het kookpunt van zout water hoger of lager is dan het kookpunt van water? Licht je antwoord toe. Let op, alleen water verdampt bij koken. Zout is wel aanwezig in het water maar verdampt zelf niet.

10. Verwacht je dat het vriespunt van zout water hoger of lager is dan het vriespunt van water? Licht je antwoord toe.

Nieuwe zouten kunnen gemaakt worden door twee oplossingen te mengen waarbij een slecht oplosbare combinatie gevormd wordt. Omdat zouten uit zowel + als – deeltjes

bestaan, moet er altijd een ander deeltje aanwezig zijn. Hiervoor wordt bij voorkeur gebruikt gemaakt van goed oplosbare deeltjes.

11. Welke positief deeltje(s) en welke negatief deeltje(s) vormen altijd een goed oplosbare combinatie. Gebruikt Binas-tabel 45A.

Een oplossing van loodnitraat wordt gemengd met een zinkjodide oplossing.

12. Geef de deeltjes die aanwezig zijn in een loodnitraat oplossing.

13. Geef de deeltjes die aanwezig zijn in een zinkjodide oplossing.

14. Geef de reactie die plaats vindt bij het mengen van beide oplossingen. Gebruikt Binas-tabel 45A.

15. Geef de kleur van de ontstane neerslag. Gebruikt Binas-tabel 65B.

Beide oplossingen zijn niet in exact de juiste verhoudingen samengevoegd.

16. Beschrijf kort een proef om te bepalen welke van de oplossing in overmaat is toegevoegd.

Rekenen aan zoutoplossingen

Bekerglas 1: Er wordt 479 g kaliumsulfaat opgelost in 719 mL water.

17. Geef de oplosvergelijking van kaliumsulfaat.

18. Bereken hoeveel g kalium aanwezig is in de oplossing.

19. Bereken hoeveel g sulfaat aanwezig is in de oplossing.

Bekerglas 2: Er wordt 479 g kaliumsulfiet opgelost in 719 mL water.

20. Beredeneer of bereken welke oplossing de meeste kalium bevat.

Omdat beide oplossingen kleurloos zijn, moeten ze direct van een etiket worden voorzien.

Indien dat niet is gebeurd, moet met een proef bepaald worden welke oplossing in welk bekerglas zit.

21. Beschrijf kort een proef voor deze bepaling. Geef de mogelijke waarnemingen en bijbehorende conclusies.

Aan bekerglas 1 wordt een oplossing van bariumchloride toegevoegd. In totaal was 353 g bariumchloride aanwezig in de oplossing.

22. Geef de oplosvergelijking van bariumchloride.

23. Geef de reactievergelijking van de neerslag die ontstaat bij het samenvoegen.

24. Bereken hoeveel vaste stof ontstaat bij het samenvoegen.

25. Bereken hoeveel van de opgeloste deeltjes aanwezig zijn na het samenvoegen.

Voor scheikundig rekenen wordt veel gebruik gemaakt van de eenheid mol. In de scheikunde wordt dan ook liever met mol gewerkt dat met gram, dat scheelt rekenwerk. En omdat meestal niet de hele inhoud gebruikt wordt, wordt liever met een concentratie gewerkt:

mol L^-1

26. Er wordt 4,87 mL bariumhydroxide gepakt uit de voorraadfles met een concentratie 0,907 mol L^-1. Bereken de concentratie bariumhydroxide in de 4,87 mL.

27. Bereken de concentratie bariumhydroxide, uitgedrukt in mmol mL^-1. Stelling: Goede scheikundige zijn lui

Omdat mol L^-1 schrijven veel werk is, wordt het afgekort met M.

Omdat concentratie schrijven veel werk is, wordt het afgekort met [ ].

28. Een oplossing van NaOH geldt: [Na⁺] = 0,127 M. Bereken [OH^-].

29. Bereken de massa NaOH die opgelost moet worden in 1 liter om de oplossing te maken.

30. Van de oplossing wordt 3,47 mL gebruikt voor een bepaling.

Bereken hoeveel mol OH^- gebruikt is voor de bepaling.

Antwoorden

1. Bij keukenzout in de verpakking, dus in vaste vorm, zitten de positief geladen deeltjes (ionen) direct tegen de negatief geladen deeltjes (ionen) aan. Ze vormen samen een vast rooster.

Notatie: NaCl (s)

In een oplossing bewegen de ionen los van elkaar. Het is ook mogelijk dat een deeltje wel bij een reactie betrokken is en het andere deeltje niet.

Notatie: Na

(aq) + Cl

(aq) 2. NaCl (s)  Na

(aq) + Cl

(aq)

3. Hier verschillen de meningen over tussen scheikundige. Vorm je eigen mening!

4. BaCl

(s)  Ba

(aq) + 2 Cl

(aq) 5. Na

SO

(s)  2 Na

(aq) + SO

(aq)

6. Na

(aq) + Cl

(aq)  NaCl (s) (omgekeerde reactie van vraag 2)

7. Na

(aq) + Cl

(aq)  NaCl (s) (zeflde reactie als vraag 6, energie bron heeft geen invloed op de schrijfwijze)

8. Bij koken komen de deeltjes los van elkaar. De onderlinge binding moet worden verbroken. De binding tussen Na

en Cl

zijn blijkbaar veel sterker dan de binding tussen water moleculen omdat er een veel hogere temperatuur nodig is om de binding te verbreken / om de stof te laten koken.

9. Zout lost goed op. Blijkbaar vindt water de aanwezigheid van zout “wel fijn”.

Als water de aanwezigheid van zout “fijn” vindt, zal het dus meer moeite kosten om het water te laten verdampen, omdat het “liever” nog even bij het zout blijft.

10. Op de wegen wordt zout gegooit om het ijs te laten smelten. Het vriespunt van zoutwater moet dus lager zijn dan van zuiver water.

11. Positief: natrium-ion (Na

) en kalium-ion (K

) Negatief: nitraat-ion (NO

)

12. Pb

(aq), NO

(aq) en H

O (l) 13. Zn

(aq), I

(aq) en H

O (l) 14. Pb

(aq) + 2 I

(aq)  PbI

(s) 15. PbI

(s) is geel

16.

 Filtreren zodat de vaste stof weg is

 Een druppel van het filtraat mengen met een druppel loodnitraat oplossing. Als er gele stof ontstaat, is er nog I

aanwezig, en was dus de zinkjodide oplossing in overmaat.

 Een druppel van het filtraat mengen met een druppel zinkjodide

oplossing. Als er gele stof ontstaat, is er nog Pb

aanwezig, en was

dus de loodnitraat oplossing in overmaat.

17. K

SO

(s)  2 K

(aq) + SO

(sq) 18.

19. Zie tabel hierboven

20.

 Verschil tussen sulfaat en sulfiet is een O-atoom

 Sulfaat heeft dus een grote molaire massa (g mol

) dan sulfiet

 Omdat gedeeld wordt door de molaire massa, is het aantal mol sulfaat-zout kleiner dan het aantal mol met sulfiet-zout

 Kaliumsulfiet bevat dus meer kalium indien dezelfde massa is gebruikt 21.

 Er kan gebruikt gemaakt worden van een neerslag reactie, dus zoeken naar verschillen tussen sulfaat en sulfiet in Binas-tabel 45A.

 Sulfiet geeft een neerslag met Fe

of Zn

ionen.

 Dus een druppel mengen met een druppen zinknitraat.

o Indien een neerslag ontstaat, was het kaliumsulfiet o Indien geen neerslag ontstaat, was het kaliumsulfaat 22. BaCl

(s)  Ba

(aq) + 2 Cl

(aq)

23. Ba

(aq) + SO

(aq)  BaSO

(s) 24.

Molaire massa K

SO

(s)

Massa

174,26

Porties 1 mol 479 / 174,26

= 2,74877 mol

Molaire massa BaSO

(s)

Massa 208,23 g 353 g

Porties 1 mol 353 / 208,23

= 1,69524 mol

Er is dus 2,74877 mol K

SO

(s) en 1,69524 mol BaCl

. Er is dus ook 2,74877 mol SO

(aq) en 1,69524 Ba

(aq), zie oplosvergelijkingen.

Er is minder Ba

, dus al het Ba

reageert (en er blijft SO

over). In totaal ontstaat er dus

K

SO

(s) 2 K

SO

479 g 39,10·5,49753

= 215 g

96,06·2,74877

= 264 g Binas-tabel 98

174,26 g mol

Binas-tabel 99

39,10 g mol

Binas-tabel 99 96,06 g mol

479 / 174,26

= 2,74877 mol 2·2,74877

= 5,49753 mol 1·2,74877

= 2,74877 mol

Molaire massa BaSO

(s)

Massa

233,39

233,39

= 395,652

Porties 1 mol 1,69524 mol

3 cijfers significant: 395

 Al het Ba²⁺ heef t gereageerd, dus niks meer aanwezig.

 Er is

395

 Er was 2,74877 mol SO42-, 1,69524 mol SO42- heeft gereageerd dus 1,05 mol SO42- in de oplossing.

 Cl^- heeft niet gereageerd, dus 2·1,69524 = 3,39 mol Cl^-

 K⁺ heeft niet gereageerd, dus 2·2,74877 = 5,50 mol K⁺

26. De concentratie geldt voor de oplossing, dus elke druppel heeft dezelfde concentratie. Dus 0,907 mol L^-1.

27. mol L^-1 is hetzelfde als mmol mL^-1, reken maar na. Dus 0,907 mol L^-1. 28. NaOH, dus evenveel mol Na⁺ als mol OH^-. Dus [OH^-] = 0,127 M

29. Er zit 0,907 mol in 1 liter. Het gaat ook om liter dus er moet 0,907 mol NaOH gebruikt worden.

Molaire massa NaOH (s)

Massa

39,997

39,997

= 36,3

Porties 1 mol 0,907 mol

30.

Concentratie OH (s)

Porties

0,907 mol

= 3,15·10

mol

Volume 1 liter 0,00347 liter