Hs4 Reacties met zoutoplossingen

Scheikunde Pulsar VWO hoofdstuk 4 Reacties met zoutoplossingen uitwerkingen www.uitwerkingensite.nl
Pulsar – Chemie vwo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 4
■■
4
■■
4.1 Zouten in water
1
Ga op herhaling in hoofdstuk 1 als je deze vraag
niet vlot kunt maken!
Reacties met zoutoplossingen
7
+
+
4
Indampen is het omgekeerde van oplossen. De
reactievergelijking voor indampen is dan ook
omgekeerd. Dus links van de pijl de ionen, rechts
van de pijl het vaste zout. Boven de pijl zet je wat
je doet: verwarmen.
5
negatief
ion
SO42Cl¯
CH3COO¯
PO43-
verhouding
formule
2:1
1:3
1:2
3:2
Na+2SO42Fe3+Cl¯ 3
Ca2+(CH3COO¯ )2
Zn2+3(PO43-)2
8
3+
2 Na (aq) +
¯
3+
Fe Cl 3(s)
2+
2SO4 (aq)
¯
Fe (aq) + 3 Cl (aq)
¯
Ca (CH3COO )2(s)
¯
2 CH3COO (aq)
2+
Ca (aq) +
+
¯
+
¯
In de oplossing komen vrije ionen voor: deeltjes
met een lading, die naar de positieve of negatieve
elektrode kunnen bewegen.
© Noordhoff Uitgevers bv
¯
aantal gram zout 45
…
volume
150 mL 1000 mL
… x 150 = 45 x 1000  … = 45000 : 150 =
300 gram
d In tabel 45B staat dat er 359 gram keukenzout
oplost.
o
e Tabel 45B geldt bij 298 K = 25 C.
Sjoerd kan kouder water gebruikt hebben.
Bovendien is een theelepel geen nauwkeurig
instrument. Hij kan per schep ook 4,5 of 5,5 g
keukenzout hebben opgelost.
9
Je moet aangeven welke deeltjes zich, behalve
water, in de oplossing bevinden. Denk aan de
verhoudingen tussen de aantallen deeltjes.
a Na (aq) + OH(aq)
+
2+
¯
b Ca (aq) + 2 NO3 (aq)
+
c In hoofdstuk 1 is dit ook aan bod geweest. Kijk in
het overzicht!
+
Na (aq) + Cl (aq)
c 9 scheppen zout = 45 gram zout. Er lost dus
45 gram zout op in 150 mL water.
De eerste drie zouten lossen goed op in water. In
tabel 45A staat een g.
+
Denk eraan: bij oplossen staat het vaste zout links
en de losse ionen rechts van de reactiepijl.
b Na Cl (s)
6 a Gebruik tabel 45A (Binas) voor vragen over de
oplosbaarheid van zouten.
Wat weet je van de oplosbaarheid van alle
natriumzouten?
+
2Na 2SO4 (s)
2-
a Na Cl (s)
Indien nodig komen er dus alleen maar haken om
de samengestelde ionen.
b In hoofdstuk 1 en in bron 1 van deze paragraaf
komt dit aan bod.
+
2 Na (aq) + CO3 (aq)
2+
2Mg (aq) + CO3 (aq)
Natriumcarbonaat lost goed op,
magnesiumcarbonaat matig en calciumcarbonaat
lost slecht op in water.
De oplossing van natriumcarbonaat zal de stroom
dus goed geleiden. Magnesiumcarbonaat lost
matig op, de oplossing bevat weinig vrije ionen en
de stroomgeleiding zal minder zijn dan in de
eerste oplossing. Calciumcarbonaat lost slecht op.
Er zullen zeer weinig ionen in het water terecht
komen en deze 'oplossing' zal niet of nauwelijks
de stroom geleiden.
Ga op herhaling in hoofdstuk 1 als je deze vraag
niet vlot kunt maken!
positief
ion
Na+
Fe3+
Ca2+
Zn2+
2-
2-
c Hoe beter een zout oplost, hoe meer vrije ionen in
de oplossing voorkomen.
A is dus zeker fout.
De juiste notatie van een bromide-ion is Br (B valt
dus af). Verder ontstaan de zinkionen en de
bromide-ionen in de verhouding 1:2. Antwoord D is
dus juist.
–
+
b Na 2CO3 (s)
2+
2Mg CO3 (s)
Er ontstaan (vrije) ionen, opgelost in water.
3
2-
a Na en CO3 : dus Na 2CO3
2+
22+
2Mg en CO3 : Mg CO3
2+
22+
2Ca en CO3 : Ca CO3
Als een zout oplost in water, komen de ionen los
van elkaar in het water.
2
Zie paragraaf 4 van hoofdstuk 1. Zorg dat je de
ionen goed kent.
3-
c 3 K (aq) + PO4 (aq)
3+
2-
d 2 Al (aq) + 3 SO4 (aq)
31
Pulsar – Chemie vwo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 4
10 1 keukenzout
2 smaakstof, conserveermiddel,
gladheidsbestrijding.
3 ondiepe bekkens worden gevuld met zeewater.
De zon zorgt voor verdamping van het water.
Het zout blijft over.
4 De oplossingen worden steeds geconcentreerder.
5 De bodem is van ander materiaal, om oplossen
en weglekken te voorkomen.
+
¯
+
Na (aq) + Cl (aq)
12
Denk eraan: bij oplossen staat het vaste zout links
en de losse ionen rechts van de reactiepijl.
13
Er ontstaat een nieuwe, vaste stof. Het is dus een
chemische reactie.
14
–
15
–
16
In tabel 45A is te vinden welke zouten goed, matig
en slecht oplosbaar zijn. Als er ionen aanwezig
zijn die samen een matig of slecht oplosbaar zout
opleveren, zal een neerslag ontstaan.
17
Maak een tabel met de aanwezige ionen en ga na
of er een slecht oplosbaar zout kan ontstaan.
Na Cl (s)
+
¯
4.2 Zoutoplossingen bij elkaar
¯
11
+
■■
¯
Na (aq) + Cl (aq)
+
¯
K (aq) + NO3 (aq)
a Na Cl (s)
+
¯
K NO3 (s)
2+
Zn
2+
Ba
b
Cl
g
g
SO4
g
s
2-
Er treedt dus een reactie op: er ontstaat een
neerslag van bariumsulfaat.
18
Gebruik altijd tabel 45A (Binas) voor dit soort
vragen. Let goed op de betekenis van de letters g,
m en s.
2+
¯
a calciumchloride bestaat uit Ca en Cl en is
volgens tabel 45A goed oplosbaar.
b magnesiumcarbonaat bestaat uit Mg
is matig oplosbaar.
c Gebruik de grafiek die je bij onderdeel b gemaakt
hebt!
c bariumfosfaat bestaat uit Ba
slecht oplosbaar.
36,5 g NaCl(s) en 42 g KNO3(s)
d Je moet dan schatten hoe de grafiek verder
doorloopt.
19
Gezien het verloop van de grafiek tot 40°C zal er
meer kaliumnitraat oplossen dan natriumchloride.
+
¯
+
¯
32
Als je afkoelt tot 0 °C is 50 g kaliumnitraat en
2 gram natriumchloride uitgekristalliseerd. Het
percentage verontreiniging is dan
2 x 100% = 4,0 %
50
Je kunt dus het beste afkoelen tot 20 graden.
© Noordhoff Uitgevers bv
3-
en PO4 en is
Gebruik altijd tabel 45A (Binas) voor dit soort
vragen. Let goed op de betekenis van de letters g,
m en s.
b Als je deze ionsoorten samen in water brengt, zal
er niets gebeuren. Ze blijven in oplossing.
K NO3 (s)
f Als je afkoelt tot 20 °C, is (62-26 =) 36 gram
kaliumnitraat en 1 gram natriumchloride
uitgekristalliseerd. Het percentage verontreiniging
is dan
1
x 100% = 2,8%
36
2-
en CO3 en
a Als je deze ionsoorten samen in water brengt, zal
er een neerslag ontstaan van het slecht oplosbare
zinkfosfaat.
e Uitkristalliseren is het omgekeerde van
oplossen.De vergelijking zal dus het omgekeerde
van die bij a moeten zijn.
K (aq) + NO3 (aq)
2+
2+
c Als je deze ionsoorten samen in water brengt, zal
er niets gebeuren. Ze blijven in oplossing.
20
2+ 2-
Magnesiumsulfide, Mg S en calciumhydroxide,
2+
¯
Ca (OH )2
21 a
SO4
Cu
2+
Na
+
2-
OH
g
g
--
Pulsar – Chemie vwo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 4
stap 3: Ca (aq) + CO3 (aq)  Ca CO3 (s)
2+
b
SO4
2-
OH
Cu
2+
g
s
Na
+
g
g
--
25
a Mg
en Cl
+
b K en PO4
2+
stap 2:
Ca
+
NH4
PO4
3-
+
SO4
2-
PO4
Pb
+
K
g
s
g
g
3-
SO4
g
g
OH
s
g
2-
g
Cl
g
g
g
g
PO4
2+
Cu
+
Na
2+
Mg
+
K
24
SO4
g
g
g
g
OH
s
g
s
g
2-
2+
26
stap 2:
Cl
g
g
g
g
2+
Ca (aq)
+
Na (aq)
Cl (aq)
g
g
© Noordhoff Uitgevers bv
3-
2+
Pb
+
K
g
s
g
+

3-
2+
33(PO4 )2(s)
¯
stap 1: Pb (aq) en NO3 (aq)
+
K (aq) en I (aq)
stap 2:
NO3
g
g
2+
I
s
g
stap 3: Pb (aq) + 2 I(aq)  Pb I2(s)
2+
PO4
s
g
s
g
3-
2+
27
–
■■
4.3 Het maken van een zout
28
Zie bron 9.
Je moet twee oplossingen bij elkaar voegen: in de
ene moeten bariumionen voorkomen en in de
andere sulfaationen.
stap 1: Ca (aq) en Cl(aq); Na (aq) en CO3 (aq)
2+
PO4
s
g
stap 3: 3 Pb (aq) + 2 PO4 (aq) → Pb
3-
c De gegevens van koperchloride, koperfosfaat,
magnesiumsulfaat en magnesiumhydroxide
ontbreken nog.
d
NO3
g
g
2+
Denk bij stap 3 aan de juiste coëfficiënten: je moet
de reactievergelijking kloppend maken.
23 a en b Alle natrium- en kaliumzouten zijn goed
oplosbaar. Ook de resultaten van opgaven 21 en
22 kunnen we meenemen.
Cu
+
Na
2+
Mg
+
K
2-
¯
stap 2:
e
2+
¯
2+
d Alle kaliumzouten zijn goed oplosbaar. Het
neerslag kan dus geen kaliumchloride zijn.
+
2+
2+
c stap 1: Pb (aq) en NO3 (aq)
+
3K (aq) en PO4 (aq)
g
K
2-
stap 3: Er is geen sprake van een chemische
reactie en dus kun je geen
reactievergelijking opstellen.
g
2+
2+
stap 2: Er is geen combinatie die een slecht
oplosbaar zout oplevert!
K
Mg
2-
stap 3: Ca (aq) + SO3 (aq) → Ca SO3 (s)
3-
2+
SO3
s
g
b stap 1: Cu (aq) en Cl (aq)
2+
2Fe (aq) en SO4 (aq)
Cl
Mg
¯
Cl
g
g
2+

c
2-
Bij dit type opgaven is het verstandig om een tabel
of een lijstje te maken van alle aanwezige
ionsoorten. Vervolgens ga je na of er een neerslag
mogelijk is. Gebruik hierbij steeds tabel 45A.
Bij dit type opgaven is het verstandig om een tabel
of een lijstje te maken van alle aanwezige
ionsoorten. Vervolgens ga je na of er een neerslag
mogelijk is.
Gebruik hierbij steeds tabel 45A.
2+
2+
a stap 1: Ca (aq) en Cl (aq)
+
2NH4 (aq) en SO3 (aq)
c Er vindt een neerslagreactie plaats, waarbij de
koperionen en de hydroxide-ionen samen een
neerslag van koperhydroxide vormen.
22
2-
2-
29
Zie bron 10.
2-
CO3 (aq)
s
g
Je moet twee oplossingen samenvoegen, die een
neerslag vormen. De bariumionen en chlorideionen moeten in de oplossing achterblijven.
33
Pulsar – Chemie vwo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 4
De carbonaationen kunnen komen uit een
oplossing van natriumcarbonaat.
Daarna kun je de suspensie filtreren. Het filtraat is
de oplossing van bariumchloride. Door het filtraat
in te dampen ontstaat bariumchloride.
30
NO3
g
g
2+
Zie bron 11.
Mg
+
Na
¯
CO3
s
g
2-
kwik, cadmium, lood en zilver.
Mg (aq) + CO3 (aq) → Mg CO3 (s)
2+
31
32
Je kunt loodionen verwijderen door een oplossing
van een zout toe te voegen, waarvan het
negatieve ion een neerslag vormt met loodionen,
bijvoorbeeld sulfaat of fosfaat. Omdat je een
oplossing moet toevoegen, kun je het beste een
natrium- of kaliumzout toevoegen, dus
bijvoorbeeld natriumsulfaat of natriumfosfaat. Door
de suspensie te filtreren kun je dan het
loodhoudende neerslag verwijderen.
2-
NO3
g
g
2+
Pb
+
Na
¯
SO4
s
g
2-
Zie bron 13.
Pb (aq) + SO4 (aq) → Pb SO4 (s)
2+
Ba
+
K
c Zoals alle natrium- en kaliumzouten zijn ook
natrium- en kaliumfosfaat goed oplosbare fosfaten.
d Een natrium- en kaliumzout geven nooit een
neerslag waarbij de natrium- of kaliumionen
betrokken zijn.
e Een oplossing van zinknitraat en van
natriumfosfaat zijn geschikt.
NO3
g
g
2+
Zn
+
Na
¯
PO4
s
g
3-
2+
33(PO4 )2(s)
35 Zorg ervoor dat je met goed oplosbare stoffen begint.
I
magnesiumcarbonaat
De magnesiumionen kunnen komen uit een
oplossing van magnesiumnitraat.
© Noordhoff Uitgevers bv
NO3
g
g
2+
¯
CrO4
s
g
2-
2+
36
2-
2+
2-
Zorg ervoor dat het negatieve ion van het
natriumzout en het positieve ion van het nitraat
een slecht oplosbare stof kunnen vormen. Je kunt
ook uit tabel 45A een slecht oplosbare stof kiezen.
Kies geen giftige of dure stoffen.
a Een goedkope en onschadelijke stof is het slecht
oplosbare calciumcarbonaat.
Voor de calciumionen gebruik je een oplossing
van calciumnitraat.
Voor de carbonaationen gebruik je een oplossing
van natriumcarbonaat.
b
NO3
g
g
2+
Ca
+
Na
¯
CO3
s
g
2-
Ca (aq) + CO3 (aq) → Ca CO3 (s)
2+
2-
2+
2-
c Er is sprake van een suspensie. Ga na wat de
vaste stof is en welke deeltjes er in de vloeistof
voorkomen.
–
34
2-
3-
3 Zn (aq) + 2 PO4 (aq) → Zn
2+
2+
Ba (aq) + CrO4 (aq) → Ba CrO4 (s)
Je kunt een oplossing van zinknitraat gebruiken.
Ook zinkethanoaat, zinksulfaat, zinkchloride en
zinkbromide zijn goed oplosbaar.
b Een nitraat geeft nooit een neerslag met een
ander positief ion.
2-
III bariumchromaat
De bariumionen kunnen komen uit een
oplossing van bariumnitraat.
De chromaationen kunnen komen uit een
oplossing van kaliumchromaat.
Je moet nu terugredeneren. Zinkfosfaat is slecht
oplosbaar in water. Je moet met twee oplossingen
beginnen.
a Het is het handigste om te werken met
oplossingen waarvan de andere ionen geen
ongewenste neerslagen opleveren. Daarom
werken we vaak met nitraten. Zie tabel 45A.
34
2-
II loodsulfaat
De loodionen kunnen komen uit een oplossing
van loodnitraat.
De sulfaationen kunnen komen uit een
oplossing van natriumsulfaat.
1 Indampen: het volume neemt hierdoor af.
2 door een zoutoplossing toe te voegen waarmee
de meeste opgeloste zouten een neerslag
vormen. De resterende oplossing kan worden
afgeschonken en weggespoeld.
33
2+
De vaste stof is calciumcarbonaat. Om die te
verwijderen, moet je de suspensie filtreren. Het
residu (de stof in het filter) is dan
calciumcarbonaat. In het filtraat zitten de
natriumionen en de nitraationen. Om vast
natriumnitraat te maken, moet je de oplossing
indampen.
Pulsar – Chemie vwo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 4
37 a Metalen zijn zelf niet in water oplosbaar. We
hebben het hierbij altijd over zouten, waarbij het
positieve ion afgeleid is van een zwaar metaal.
Ca
b Drie lichte metalen: natrium, kalium, magnesium.
Drie zware metalen: lood, kwik en zilver.
38
Bij dit type opgaven is het verstandig om een tabel
of een lijstje te maken van alle aanwezige
ionsoorten. Vervolgens ga je na of er een neerslag
mogelijk is.
Gebruik hierbij steeds tabel 45A.
2+
2+
reactievergelijking
na filtratie
3 Ca2+(aq) + 2 PO43-(aq)
→ Ca2+3(PO43- )2(s)
X +(aq),
NO3¯ (aq)
Fe
+
Na
2-
2-
2+
+
2-
¯
c De resterende ionen, Na en X , komen zeker in
het filtraat voor.
39
+
2+
¯
2+
Ca
+
Na
vόόr de reactie
reactievergelijking
na filtratie
Ca 2+(aq), X¯ (aq)
2 Na+(aq) +
CO32-(aq)
Ca 2+(aq) + CO32-(aq)
→ Ca2+CO32-(s)
Na +(aq),
X¯ (aq)
© Noordhoff Uitgevers bv
Na +(aq),
X¯ (aq)
Helaas zijn de ionen van de zware metalen (kwik,
zilver, lood) het best in staat om met negatieve
ionen een neerslag te vormen. Een oplossing van
zilvernitraat is geschikt, maar duur. Je kunt
daarom ook een loodnitraatoplossing gebruiken.
c Indampen kost energie. Als je een aantal
geschikte oplossingen hebt toegevoegd, bevat het
water weinig gevaarlijke ionen meer en kan het
water worden weggespoeld. Je moet dan wel heel
zeker weten dat er geen gevaarlijke stoffen in
zitten!
■■
4.4 Ionsoorten aantonen
43
Gebruik altijd tabel 65B van Binas voor de kleuren
van chemicaliën. Als de stof of de ionsoort er niet
in staat, mag je aannemen dat die kleurloos is.
Oplossingen met Cu
kleur.
44
II calciumfosfaat is een onschadelijk, slecht
oplosbaar zout. Je kunt dus een oplossing van
een calciumzout gebruiken, bijvoorbeeld
calciumnitraat. Calciumchloride mag ook.
na filtratie
Fe 3+(aq) + PO43-(aq) →
Fe3+PO43-(s)
b Om negatieve ionen te verwijderen, moet je
zoeken naar een geschikt positief ion.
Calciumcarbonaat is een onschadelijk, slecht
oplosbaar zout. Je kunt dus een oplossing van
natriumcarbonaat toevoegen.
2-
reactievergelijking
Fe 3+(aq),
X¯ (aq),
3 Na+(aq)+
PO43-(aq)
2-
40 Zoek een zoutoplossing, die samen met de calciumionen een neerslag vormt.
Probeer een zout te vinden dat zelf niet giftig is.
2+
Zoek in tabel 45A in de rij van Ca naar een
geschikt negatief ion. Daar moet dus een s (of
eventueel een m) staan!
3Hetzelfde kun je doen in de kolom van PO4 en in
3+
de rij van Fe .
CO3
s
g
vόόr de reactie
In de kolom onder carbonaat, CO3 , en fosfaat,
3PO4 , staat vaak een s. Een oplossing van
natriumcarbonaat is dus geschikt om ionen van
zware metalen neer te slaan.
c Na is minder giftig dan Pb . Het X zat al in het
water en zit er nog steeds in. In totaal is het water
nu minder giftig door het verwijderen van de
loodionen.
I
3-
42 a Kijk goed in tabel 45A. Waar staat vaak een s?
Om positieve ionen te verwijderen, moet je zoeken
naar een geschikt negatief ion.
b Voor ieder verwijderd loodion komen twee
natriumionen terug. (De ladingen moeten elkaar
+
blijven compenseren: 2 x Na heeft dezelfde lading
als
2+
1 x Pb .)
+
PO4
s
g
–
41
¯
a De resterende ionen, Na en X , komen zeker
in het filtraat voor. Als je teveel natriumsulfaat hebt
2gebruikt, zitten er ook nog SO4 ionen in.
-
III ijzer(III)fosfaat is slecht oplosbaar. Je kunt dus
een oplossing van natriumfosfaat gebruiken.
Natronloog kan ook.
b Pb (aq) + SO4 (aq) → Pb SO4 (s)
2+
NO3
X+(aq) ,
PO43-(aq)
Ca2+(aq) +
2 NO3¯ (aq)
3+
Pb
+
Na
3-
vόόr de reactie
a In het oppervlaktewater zitten natuurlijk ook
negatieve ionen. Er is alleen niets over gegeven.
SO4
s
g
PO4
s
2+
ionen hebben een blauwe
Sommige ionen zijn kleurloos en doen niet mee
aan neerslagreacties. Ze zijn dan lastig aan te
tonen.
35
Pulsar – Chemie vwo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 4
45
Je werkt vaak met neerslagreacties. Wanneer
treedt een neerslagreactie op?
 52
Een neerslagreactie verloopt in een oplossing. Je
moet dus eerst een heldere oplossing hebben,
anders is de vorming van een vaste stof niet waar
te nemen. Een andere reden is dat het zout
oplosbaar kan zijn en de verontreiniging niet. Je
kunt dan meteen zien of de verontreiniging
aanwezig is.
Je moet een oplossing van een zout bedenken,
waarvan het positieve of negatieve ion slechts met
één van beide ionen een neerslag geeft. Gebruik
tabel 45A en vergelijk twee kolommen of rijen met
elkaar.
chloride- of carbonaationen
Een oplossing van calciumnitraat is geschikt. Kijk
of er een neerslag ontstaat. Als dat zo is, bevatte
de oplossing carbonaationen.
2+
46 a Cu (aq)
b In tabel 65B komen vaste stoffen en opgeloste
ionen door elkaar voor. Kijk goed naar de fase
voordat je een keuze maakt
.
Ca
Na (aq), K (aq), NO3(aq), enzovoort
48
Cl
+
Ba
2+
Cl
g
¯
SO4
s
2-
2-
2+
2-
c Het maakt niet uit of je bariumchloride of
bariumnitraat gebruikt. Beide zouten zijn immers
oplosbaar. De negatieve ionen zijn hier niet van
invloed.
+
Gebruik tabel 45A bij deze vraag.
Natriumcarbonaat is goed oplosbaar in water.
Calciumcarbonaat is slecht oplosbaar in water. Bij
het toevoegen van water ontstaat in het ene geval
dus een heldere oplossing en in het andere geval
een suspensie.
51 –
© Noordhoff Uitgevers bv
2+
Ag
s
+
reactievergelijking
Ag+(aq) + Cl¯ (aq) → Ag+Cl¯ (s)
2+
SO4
g
2-
PO4
s
3-
vóór de
reactie
reactievergelijking
SO42- of PO43Cu2+ + 2 NO3¯
3 Cu2+(aq) + 2 PO43-(aq) → Cu2+3(PO43-)2(s)
natriumfosfaat of calciumchloride
Een oplossing van natriumcarbonaat is geschikt.
Die geeft alleen met een oplossing van
calciumchloride een neerslag.
Probeer bij dit soort opgaven de eigenschappen
van de stof en van de verontreiniging in kaart te
brengen.
CO3
b Zuiver natriumchloride lost geheel op. Als er een
stof naar de bodem zakt, is het natriumchloride in
dit geval dus verontreinigd met zand.
36
reactievergelijking
Ca2+(aq) + CO32-(aq) → Ca2+CO32-(s)
+
a Natriumchloride lost goed op in water, zand lost
niet op in water. Het zand zal naar de bodem
zakken.
50
Zn
g
¯
Cu
d Dat is niet goed mogelijk. Alleen Hg en Ag geven
+
een neerslag met chloride-ionen. Maar Hg geeft
2+
ook met SO4 een neerslag. Ag kan ook voor
problemen zorgen, omdat Ag2SO4 matig oplosbaar
is.
49
2-
sulfaat- of fosfaationen
Een oplossing van kopernitraat is geschikt. Als je
die toevoegt aan een oplossing met sulfaationen
ontstaat er geen neerslag. Als er fosfaationen zijn,
ontstaat er wel een neerslag.
b Ba (aq) + SO4 (aq) → Ba SO4 (s)
2+
CO3
s
vóór de reactie
Zn2+ of Ag+
Na+ + Cl¯
Gebruik weer tabel 45A bij deze vraag.
a
-
zink- of zilvernitraat
Een oplossing van natriumchloride is geschikt. Kijk
weer of er een neerslag ontstaat. Als dat zo is,
bevatte de oplossing zilverionen.
Die ionen mogen dus niet voorkomen in tabel 65B.
+
Cl
g
vόόr de reactie
Cl- of CO32Ca2+ + 2 NO3-
De volgende opgeloste ionen zijn volgens tabel
3+
2+
65B blauw: Cr (aq) en Cu (aq).We hebben geen
zekerheid. Er zijn twee mogelijkheden. Bovendien
is tabel 65B niet volledig. Er zijn misschien nog
meer ionen die een blauwe kleur geven.
2c Geel zijn: CrO4 (aq), I3 (aq).
47
2+
53
2-
PO4
g
3-
Ca
s
2+
vóór de reactie
reactievergelijking
3 Na+ + PO43- of
Ca2+ + 2 Cl¯
2 Na+ + CO32-
Ca2+(aq) + CO32-(aq) → Ca2+CO32-(s)
Gebruik tabel 45A. Zoek naar verschillen tussen
de negatieve ionen en maak daarvan gebruik.
Voeg iets toe dat met één van beide ionenvan
de verontreiniging een neerslag vormt. Let ook
op de oplosbaarheid van de zouten.
Calciumchloride is misschien verontreinigd met
calciumcarbonaat
Pulsar – Chemie vwo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 4
Je moet altijd eerst water toe te voegen om vrije
ionen te krijgen. Als dan de verontreiniging niet
oplost, ben je meteen klaar.
Calciumchloride lost wel op in water,
calciumcarbonaat niet. Als je water toevoegt en
er is calciumcarbonaat aanwezig, ontstaat een
suspensie.
geen neerslag. Je weet nu of het wel of geen
bariumnitraat is.
Natriumsulfaat is misschien verontreinigd met
natriumcarbonaat
Beide zouten zijn oplosbaar in water. Er moet
dus een heldere oplossing ontstaan.
Voeg een zoutoplossing toe, waarbij wel een
neerslag ontstaat met carbonaat (indien
aanwezig) en niet met sulfaat. In de kolom van
sulfaat moet dus een g staan en in de kolom
van carbonaat een s.
2+
2+
2+
Dus geschikt: Fe , Zn , Cu . Om problemen te
voorkomen gebruik je steeds het nitraat.
– Voeg aan de derde buis met de beginoplossing
een beetje kaliumchromaat-oplossing toe. Als
de buis een zilvernitraatoplossing bevat,
ontstaat er een rood neerslag. Als het een
loodnitraat-oplossing is, ontstaat een geel
neerslag.
Stel dat je een oplossing van kopernitraat
gebruikt. Als er carbonaat aanwezig is, zal er
een blauw neerslag ontstaan
vóór de reactie
2 Na+ SO42- en
eventueel CO32-,
Cu2+ + 2 NO3
 54
reactievergelijking
Cu2+(aq) + CO32-(aq)  Cu2+CO32-(s)
Zilvernitraat en loodnitraat lijken erg op elkaar.
Maar de kleur van het neerslag kan uitkomst
bieden. Zo is loodchromaat geel en
zilverchromaat rood.
NaCl BaSO4 AgNO3 Ba(NO3)2 Pb(NO3)2 CuSO4
water
g
s
g
g
g
g,
blauw
AgNO3
oplossing
s
-
g
g
g
-
-
-
s, geel
g
s, geel
-
-
-
s, rood -
s, geel
-
KI
oplossing
K2CrO4
oplossing
De reactievergelijkingen:
Ag (aq) + Cl (aq) → Ag Cl (s) wit
+
¯
+ ¯
Ag (aq) + I (aq) → Ag I (s) geel
2+
¯
2+ ¯
Pb (aq) + 2 I (aq) → Pb I 2(s) geel
+
222 Ag (aq) + CrO4 (aq) → Ag2CrO4 (s) rood
2+
22+
2Pb (aq) + CrO4 (aq) → Pb CrO4 (s) geel
+
Kijk eerst of alle stoffen wel oplosbaar zijn in
water.
Zoek dan een oplossing die met één of twee van
de oplossingen een neerslag geeft en met de rest
niet. Dat kan op verschillende manieren! Gebruik
ook tabel 65B.
– Voeg water toe. Als enige lost BaSO4 niet op.
Je weet nu of het wel of geen bariumsulfaat is.
Kopersulfaat is als enige blauw, dus dat weet je
ook direct. Je doet daar verder geen proeven
meer mee.
– Verdeel de ontstane oplossing over 4
reageerbuizen.
Je hebt nu nog vier zouten over:
NaCl
AgNO3
Ba(NO3)2
Pb(NO3)2
Slechts in één van die zouten zit Cl als negatief
ion. Hoe toon je Cl ionen aan?
– Voeg aan één van die buizen een beetje
zilvernitraatoplossing toe. Alleen een NaCl
oplossing zal een neerslag geven. Je weet nu
of het wel of geen NaCl is.
55
¯
+
¯
Nu moet je dus aan het goochelen met tabel 45A
en tabel 65B tegelijk.
– Komen de beginoplossingen voor in tabel 65B?
– Welke slecht oplosbare stoffen in tabel 65B zijn
geel?
– Met welke oplossing kun je geen neerslag
maken?
Er zijn vele antwoorden mogelijk op deze vraag.
Begin maar bij de gele stof. Dat kan een neerslag
zijn van zilverjodide. Dat kun je maken uit twee
kleurloze oplossingen: zilvernitraatoplossing en
kaliumjodide-oplossing.
Een zilvernitraatoplossing geeft met een oplossing
van natriumchloride een wit neerslag van
zilverchloride.
In het derde bekerglas moet je iets stoppen dat
nooit een neerslag kan opleveren. Een mooi
voorbeeld is natriumnitraat.
In tabelvorm:
Je hebt nu nog drie mogelijkheden:
AgNO3
Ba(NO3)2 Pb(NO3)2
Alleen bariumnitraat geeft geen neerslag met
kaliumjodide.
– Voeg een KI oplossing toe aan de volgende
reageerbuis met de oplossing.
Als er bariumnitraatoplossing in zit, ontstaat er
© Noordhoff Uitgevers bv
toevoegen
bekerglas 1
zilvernitraat- natriumoplossing
chlorideoplossing
wit neerslag
Ag+Cl¯
+
bekerglas 2
kaliumjodideoplossing
geel
neerslag
Ag+I¯
bekerglas 3
natriumnitraatoplossing
geen
neerslag
56 a In tabel 65B komt Na (aq) niet voor. Dus kleurloos.
37
Pulsar – Chemie vwo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 4
+
b In de vlam veroorzaakt Na een gele kleur.
+
c Het zout in de (overkokende) pan bevat Na en
+
Cl. Het Na veroorzaakt de vlamkleuring.
38
© Noordhoff Uitgevers bv
Pulsar – Chemie vwo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 4
■■
4.5 Zorgvuldig omgaan met afval
57
Op de foto zijn duidelijke verschillen te zien. Er is
misschien wel een verband tussen de waardigheid
van het ion en de hoeveelheid neerslag.
58
Leerlingenpracticum is leerzamer en leuker dan
demonstratieproeven. Je leert ook verschillende
vaardigheden.
59
Maximaal Aanvaarde Concentratie
60
Bedenk vooraf hoeveel zilverionen gebonden
worden door elk van deze drie ionsoorten.
a Als je willekeurige hoeveelheden neemt, is geen
enkele conclusie mogelijk.
De oplossing met de meeste ionen zal ongetwijfeld
het meeste neerslag opleveren. Om ‘eerlijk’ te
kunnen vergelijken moet je dus beginnen met
evenveel ionen.
3
d Natriumhydroxide: 2 mg per m lucht.
3
Zilvernitraat: 0,01 mg per m lucht.
3
zinkchloride: 1 mg per m lucht.
e Zouten hebben in het algemeen een lage MACwaarde. Vaak is de MAC-waarde niet eens
vermeld, behalve bij zouten van zware metalen.
De MAC-waarden hebben voor zouten in het
algemeen weinig zin. Zoutdampen zullen
nauwelijks voorkomen. Andere wijzen van opnama
door het lichaam zijn veel gevaarlijker (via mond of
huid).
63 a 1) Bij het practicum werken we vrij weinig met
vaste zouten en zo min mogelijk met zouten
van zware metalen. Meestal werken we met
kleine hoeveelheden van verdunde
oplossingen.
2) De MAC-waarde geldt bij langdurige
blootstelling, dus veel minder voor een
practicum van één of twee uur.
b Ag (aq) + Cl (aq)  Ag Cl (s)
+
2+
22 Ag (aq) + CO3 (aq)  Ag 2CO3 (s)
+
3+
33 Ag (aq) + PO4 (aq)  Ag 3PO4 (s)
+
-
+
c De drie natriumzouten zijn vrij onschuldig. Zilvernitraat bevat het zware metaal zilver, in de vorm
+
van Ag . Het is giftig.
d Op de foto is te zien dat er meer zilverfosfaat
ontstaat dan zilverchloride. Bij de neerslagvorming
van zilverzouten is er een verband tussen de
waardigheid van het (negatieve) ion en de
hoeveelheid neerslag die ontstaat. Hoe groter de
ionlading hoe meer neerslag ontstaat.
61 a – Je hebt nog meer van het dure zware metaal
zilver nodig.
– De proef is langdurig. Je moet een paar
oplossingen bij elkaar doen en daarna een tijd
wachten. Je leert daarbij weinig (nieuwe)
vaardigheden.
62
b
–
c
–
b De MAC-waarde is pas van betekenis bij
langdurige blootstelling (werkweek van 40 uur,
werkperiode van acht uur). Op school is dat niet
aan de orde.
-
Lees eerst goed de kop van tabel 97A om te
weten te komen wat die tabel aangeeft. Denk
eraan: de MAC-waarde heeft een eenheid.
64 a Als het afval gesorteerd wordt (zouten,
oplosmiddelen, metalen, glas) kan het
gemakkelijker verwerkt en misschien gerecycled
worden. Ook kunnen tussen verschillende
chemicaliën ongewenste reacties optreden.
b Zilverresten kunnen weer omgezet worden in
zilver. Zilver is een giftig zwaar metaal en de prijs
ervan is hoog. Onverstandig om het weg te
gooien!
■■
Op weg naar het proefwerk
1
–
2
–
3
Denk aan de vaste aanpak: ionen inventariseren,
met behulp van tabel 45A nagaan of er een slecht
oplosbaar zout kan ontstaan, reactievergelijking
opstellen. Denk aan de coëfficiënten in de vergelijking.
a stap 1 en 2:
a De MAC-waarde staat in kolom II: de maximaal
3
aanvaarde concentratie, uitgedrukt in mg per m
lucht.
b Bij inademen: arts waarschuwen.
Bij inslikken: melk laten drinken, braken
opwekken, naar het ziekenhuis vervoeren.
Bij contact met huid/ogen: verontreinigde kleren
uittrekken, arts waarschuwen.
c De MAC-waarde staat in kolom II: voor
3
kwikverbindingen bedraagt die 0,05 mg per m
lucht.
© Noordhoff Uitgevers bv
Cl
g
g
2+
Ba
+
Na
PO4
s
g
3-
stap 3: 3 Ba (aq) + 2 PO4 (aq)  Ba
2+
b stap 1 en 2:
+
K
2+
Mg
3-
OH
g
s
2+
33(PO4 )2(s)
Cl
g
g
stap 3: Mg (aq) + 2 OH(aq)  Mg (OH)2(s)
2+
2+
39
Pulsar – Chemie vwo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 4
c stap 1 en 2:
+
Na
2+
Cu
CH3COO
g
g
Cl
g
g
6 a Je moet nu terugredeneren.
Je moet ijzer(II)oxalaat maken. Met welke
oplossingen moet je beginnen? Denk eraan dat je
geen tweede neerslag laat ontstaan.
stap 3: Er treedt geen neerslagreactie op.
d stap 1 en 2:
Fe
+
K
2+
NO3
g
g
Je zou kunnen beginnen met een oplossing van
+
2natriumoxalaat, Na2 C2O4 en ijzer(II)nitraat,
2+
Fe (NO3 )2.
2C2O4
NO3
+
Na
g
g
2+
Fe
s
g
2-
S
s
g
stap 3: Fe (aq) + S (aq)  Fe S (s)
2+
4
2-
2+ 2-
Je moet dus naar verschillen zoeken tussen
fosfaat en nitraat. Gebruik tabel 45A. Denk eraan
dat pokon een vaste stof is.
b In kokend water lost meer ijzer(II)oxalaat op dan in
koud water. Bij afkoelen zal dus een deel van het
opgeloste ijzer(II)oxalaat uitkristalliseren.
– Water toevoegen aan een kleine hoeveelheid
pokon. Probeer alles op te lossen of schenk, na
lang schudden, de oplossing af.
– Voeg een oplossing toe van calciumnitraat. Als
er ammoniumnitraat in zit, gebeurt er niets. Als
er sprake is van ammoniumfosfaat, zal er een
neerslag ontstaan.
c Als er 18,4 mg oplost in 250 mL, dan zal er
4 x 18,4 mg = 73,6 mg oplossen in 1000 mL.
+
NH4
2+
Ca
NO3
g
g
PO4
g
s
3-
3 Ca (aq) + 2 PO4 (aq)  Ca
2+
3-
2+
33(PO4 )2(s)
5 a In Rijnwater komen de volgende ionen voor:
3+
2Na (aq), Cl(aq), SO4 (aq), NO3(aq), PO4 (aq),
3+
Fe (aq).
b Gebruik tabel 45A en controleer met welke ionen
de loodionen een neerslag kunnen geven. Nitraat
geeft nooit neerslagen.
Er kan loodchloride, loodsulfaat en loodfosfaat
ontstaan.
2+
2+
Pb (aq) + 2 Cl (aq)  Pb Cl2(s)
2+
22+
2Pb (aq) + SO4 (aq)  Pb SO4 (s)
2+
32+
33 Pb (aq) + 2 PO4 (aq)  Pb 3(PO4 )2(s)
c De chloride-, sulfaat- en fosfaationen zijn
vervangen door nitraationen. Als dat niet zou
gebeuren, zou er een tekort aan negatieve ionen
zijn. De oplossing zou dan positief geladen zijn en
dat is niet mogelijk. Het Rijnwater bevat nu zelfs
meer ionen, omdat voor elk fosfaation drie
nitraationen terugkomen vanwege de lading. Voor
elk neergeslagen sulfaation komen twee
nitraationen terug.
d Het water is misschien wel giftiger geworden. De
drie verdwenen ionsoorten staan niet als giftig in
tabel 97. Nitraationen zijn ook niet onschuldig.
40
e Ga na wat bepalend is voor het
geleidingsvermogen van een oplossing.
In Rijnwater komen meer ionen voor dan in
leidingwater. Rijnwater geleidt dus het best de
elektrische stroom.
© Noordhoff Uitgevers bv
7 a 1) Voor de kleur rood werd kwiksulfide (vermiljoen)
gebruikt en geen realgar.
2) Op alle pagina’s was het restje realgar tussen
het pararealgear gelijk. Het is onwaarschijnlijk
dat alle pagina’s in dezelfde mate aan zonlicht
blootgesteld waren.
2+ 2-
b vermiljoen = kwiksulfide = Hg S (s)
loodwit = basisch loodcarbonaat.
2+
2Loodcarbonaat = Pb CO3 (s)
2+
(Basisch loodcarbonaat is opgebouwd uit Pb ,
2
OH en CO3 .
2+
2De formule is Pb 2(OH)2CO3 (s)).
c Arseenverbindingen zijn zeer giftig. De MAC3
waarde is 0,03 mg per m lucht.
Kwikverbindingen zijn zeer giftig. De MAC-waarde
3
is 0,05 mg per m lucht.
Voor loodverbindingen geldt hetzelfde. De MAC3
waarde is 0,15 mg per m lucht.

Download Report