Chemie 7e ed/FLEX - Hoofdstuk 3 - Zouten oefentoetsen & antwoorden

Aluminium heeft als afkorting Al (BINAS tabel 99). Het aluminiumion heeft lading 3+ (BINAS tabel 45A). De formule van het aluminiumion is dus Al3+.De formule waarmee een zout wordt aangeduid, is de verhoudingsformule. In deze formule zie je uit welk positief ion en welk negatief ion het zout bestaat. Je ziet ook in welke verhouding deze ionen in de stof aanwezig zijn. Deze verhouding is afhankelijk van de ladingen van de aanwezige ionen.MgBr2 (s) → Mg2+ (aq) + 2 Br- (aq)Voor de pijl noteer je de verhoudingsformule van het zout en de vaste fase. Zouten hebben hoge smeltpunten en zijn bij kamertemperatuur altijd een vaste stof.Na de pijl noteer je alle ionen los, met de juiste lading en in de juiste molverhouding.Het magnesiumion heeft lading 2+ (BINAS tabel 45A en tabel 99).Het broomion heeft lading - (BINAS tabel 45A en tabel 99).Let op dat je de 2 vóór Br- zet en niet Br-2 noteert. De bromide-ionen zitten namelijk niet aan elkaar vast in een zout!Fosfaat is een samengesteld ion met de formule PO43-. Dit is een van de samengestelde ionen die in de scheikunde vaak wordt gebruikt. Het is dus belangrijk dat je deze uit je hoofd kent. Je kunt de naam ook terug vinden in BINAS tabel 66B.Eutrofiëring is verrijking met extra voedingsstoffen in oppervlaktewater door uitspoeling van zouten uit akkergrond na regen. Eutrofiëring veroorzaakt onder andere extra algengroei in sloten. Hierdoor is er minder zuurstof in het water en kunnen de vissen sterven.Wanneer je een onbekend zout hebt en je wilt onderzoeken met welk zout je te maken hebt, kun je kijken naar:verschil in oplosbaarheid. Sommige zouten lossen goed op in water, andere zouten slecht. Door een onbekend zout in water te brengen, kun je al heel wat zouten afstrepen als mogelijkheid. In BINAS tabel 45A kun je van heel veel zouten opzoeken of ze goed of slecht oplosbaar zijn in water.verschil in kleur. Zouten kunnen veel verschillende kleuren hebben. In BINAS tabel 65B kun je van veel zouten de kleur opzoeken.vlamkleuring. Een aantal ionen geven een specifieke kleur wanneer je ze in een vlam houdt. Een zout in een vlam houden, noem je een vlamtest. In BINAS tabel 65A kun je van een aantal ionen de vlamkleuringen opzoeken.neerslagreacties. Wanneer je twee goed oplosbare zouten in oplossing bij elkaar voegt, kan een neerslagreactie ontstaan. Dat een slecht oplosbaar zout ontstaat, zegt iets over de aanwezige ionen.Een aantal zouten kunnen in hun ionrooster watermoleculen inbouwen. Dit gebonden water heet kristalwater. Een zout met kristalwater wordt een hydraat genoemd. IJzer(III)oxide bevat ijzer(III)ionen en oxide-ionen.Van sommige metaalelementen bestaan meerdere soorten ionen, die verschillen van lading. In dat geval zie je aan de Romeinse cijfers in de naam van het zout welke lading het ion heeft. het ijzer(III)ion heeft dus lading 3+.Oxide-ionen zijn ionen van het element zuurstof. In BINAS tabel 45A en tabel 99 kun je zien dat deze een lading hebben van 2-.Een zout is altijd neutraal geladen, de totale lading van alle aanwezige positieve ionen moet dus gelijk zijn aan de totale lading van alle aanwezige negatieve ionen.Hiervoor moet je de verhouding tussen de ijzer(III)ionen en de oxide-ionen bepalen. Die verhouding is 2 ijzer(iii)ionen per 3 oxide-ionen:2 Fe3+ = 2 x 3+ = 6+3 O2- = 3 x 2- = 6-De verhoudingsformule is dus: Fe2O3.In de verhoudingsformule van het vaste zout noteer je geen ladingen.Een stof of mengsel kan stroom geleiden wanneer er de mogelijkheid is voor geladen deeltjes om vrij te bewegen. In een vast zout is dat niet mogelijk, omdat de geladen deeltjes de ionen zijn en deze worden in het ionrooster op hun plaats gehouden. Wanneer je het zout oplost in water, komen de ionen los van elkaar en bewegen deze vrij in het water. Deze vrije ionen kunnen stroom geleiden.Een samengesteld ion is een groepje niet-metaalionen die met een covalente binding (ook wel atoombinding) met elkaar verbonden zijn en gezamenlijk een negatieve lading hebben.natriumsulfide bestaat uit de ionen Na+ en S2-. Zinkbromide bestaat uit de ionen Zn2+ en Br-. (BINAS tabel 99 en tabel 45A).De aanwezige ionen zet je in een neerslagtabel. In tabel 45A van BINAS zoek je op welke ionen goed oplosbaar zijn met elkaar en welke slecht oplossen samen.Tip: wanneer in de vraag is gegeven dat een zout in water is of wordt opgelost, hoef je niet meer op te zoeken wat de oplosbaarheid van dat zout is, je weet al dat het goed oplost!Tip: alle zouten waarin Na+ of K+ het positieve ion of NO3- het negatieve ion is, zijn altijd goed oplosbaar. Als je dit onthoudt, scheelt het je veel opzoekwerk.S2-Br-Na+ggZn2+sgDe zinkionen en zwavelionen zijn samen slecht oplosbaar en zullen een neerslag vormen.De zinkionen hebben een lading van 2+ en de sulfide ionen hebben een lading van 2-. De ionen hebben in het neergeslagen zout dus een verhouding van 1 : 1. De verhoudingsformule van het neergeslagen zout is ZnS.FeCl3.6H2O (s) is het zout FeCl3 met watermoleculen als kristalwater in het rooster ingebouwd. FeCl3 bestaat uit ijzerionen en chloorionen.De lading van chloride-ionen is - (BINAS tabel 45A en tabel 99). Er is dus in totaal een lading van 3- in de verhoudingsformule aanwezig. Dat betekent dat de lading van het ijzerion 3+ moet zijn. Het is dus een ijzer(III)ion.In verhouding tot 1 ijzer(III)ion en 3 chloride-ionen zijn er 6 kristalwater moleculen aanwezig. De zes wordt in de naamgeving aangeduid met hexa en het kristalwater met hydraat.De naam van dit zouthydraat is dus ijzer(III)chloridehexahydraat. Om een verhoudingsformule op te stellen zoek je per ion de lading op en zet je ze in de juiste verhouding zodat de positieve lading gelijk is aan de negatieve lading.Een natriumion heeft altijd een lading van 1+ (BINAS tabel 99); nitraat is NO3- (BINAS tabel 66B). De verhoudingsformule van natriumnitraat: NaNO3Een zink-ion heeft altijd een lading van 2+ (BINAS tabel 99); carbonaat is CO32- (BINAS tabel 66B). De verhoudingsformule van zinkcarbonaat: ZnCO3Een kalium-ion heeft altijd een lading van 1+; chloride heeft een lading van 1- (BINAS tabel 99). De verhoudingsformule van kaliumchloride: KClUit Binas 45A blijkt dat zinkcarbonaat een slecht oplosbaar zout is. Natriumnitraat en kaliumchloride lossen beide goed op in water. Wanneer je  water aan de buizen toevoegt, weet je dat de buis waarin de vaste stof niet oplost dus zinkcarbonaat bevat. In de andere twee buizen ontstaat een heldere oplossing. Natrium-, kalium- en nitraationen lossen goed op met alle andere ionen. (Behalve dat natrium- en kaliumionen beide reageren met oxide-ionen) (BINAS tabel 45A). Deze kun je dus niet aantonen door ze neer te slaan met een ander ion.Chloride-ionen zijn slecht oplosbaar met zilverionen (Ag+) en kwikionen (Hg+) (BINAS tabel 45A). Opmerking: In BINAS tabel 45A staat bij kwik ook (Hg22+) maar dat mag je negeren.Vincent heeft dus een goed oplosbaar zout nodig met zilver of kwik als positief geladen ion. Voorbeelden van een goed antwoord : zilvernitraat, zilverfluoride of kwiknitraat (BINAS tabel 45A).Als een oplossing van een van bovengenoemde zouten wordt toegevoegd aan de kaliumchloride-oplossing, zal er een neerslagreactie plaatsvinden. Bij toevoeging aan de natriumnitraat-oplossing zal er geen neerslag vormen.Een van de volgende antwoorden is juist:Ag+ (aq) + Cl- (aq) → AgCl (s) (bij het gebruik van zilvernitraat of zilverfluoride oplossingen)Hg+ (aq) + Cl- (aq) → HgCl (s)Het chloride-ion heeft een lading van 1-. Het kwikion en het zilverion hebben een lading van 1+. De verhouding waarin deze ionen in het zout voorkomen is dus 1 : 1.Let op de fasen. De losse ionen in oplossing hebben als fase (aq) en een zout dat neerslaat is vast (s). IJzer(II)chloride tetrahydraat bevat het zout ijzer(II)chloride met daarin watermoleculen opgenomen in het ionrooster.In het zout zijn aanwezig:  ijzer(II)ionen Fe2+ en en chloride-ionen Cl-.1x Fe2+ = 2+ en 2x Cl- = 2-; De verhouding Fe2+ : Cl- = 1 :2tetrahydraat betekent dat er 4 H2O aanwezig is.De verhoudingsformule is dus FeCl2.4H2ODe molaire massa van FeCl2.4H2O is 55,85 + 2 x 35,45 + 4 x (2 x 1,008 + 16,00) = 198,8 uDe molaire massa van de 4 watermoleculen = 72,06 uHet massapercentage water in FeCl2.4H2O is (72,06 / 198,8) x 100% = 36,25%Vaste stoffen die goed oplosbaar zijn in water, kunnen niet eindeloos oplossen in water. Wanneer de maximale hoeveelheid van een stof is opgelost dan is de oplossing verzadigd. De overmaat aan vaste stof kan niet meer oplossen en maakt het mengsel troebel.Bij de oplosvergelijking van een zouthydraat noteer je het vrijgekomen kristalwater na de pijl:FeCl2.4H2O (s) → Fe2+ (aq) + 2 Cl- (aq) + 4 H2O (l)Wanneer je een hydraat verwarmt, verdwijnt het kristalwater en ontstaat het watervrije zout weer.FeCl2.4H2O (s) → FeCl2 (s) + 4 H2O (g) Calciumionen (Ca2+) zijn slecht oplosbaar met fosfaationen (PO43-) (BINAS tabel 45 A). Calciumfosfaat is dus een slecht oplosbaar zout. De calciumionen zullen dus niet zomaar uit het vaste zout oplossen.Calciumionen (Ca2+) zijn slecht oplosbaar met fosfaationen (PO43-). Bij een te hoog gehalte aan fosfaationen in het bloed zal dus een te groot deel van de calciumionen neerslaan.3 Ca2+ (aq) + 2 PO43- (aq) → Ca3(PO4)2 (s)Zet de stoffen op de juiste plaats voor en na de pijl en noteer de fasen..Ca3(PO4)2 (s) + ..H+ (aq) → ..Ca2+ (aq)+ ..H3PO4 (l)Maak de reactievergelijking kloppend. Eerst een 3 voor Ca2+, dan een 2 voor H3PO4 en tenslotte een 6 voor H+:Ca3(PO4)2  (s) + 6 H+ (aq) → 3 Ca2+ (aq) + 2 H3PO4 (l)Bereken eerst het aantal mol calciumfosfaat door de massa te delen door de molaire massa. 0,16 (g) / 310,18 (g mol-1) (BINAS tabel 89) = 5,16 x 10-4 mol Ca3(PO4)2hoeveelheid stof (mol)1,00xmassa (g)310,180,16Bereken het aantal mol H3PO4 door dit te vermenigvuldigen met 2 (de molverhouding is 1 : 2; zie het antwoord op 6d). 5,16 x 10-4 mol x 2 = 1,03 x 10-3 mol H3PO4Bereken vervolgens de massa hiervan door te vermenigvuldigen met de molaire massa van H3PO4. Molaire massa H3PO4 : 97,99 g mol-1 (Binas 98).1,03 x 10-3 mol x 97,995 g mol-1 = 0,10 g H3PO4hoeveelheid stof (mol)1,001,03 x 10-3massa (g)97,99x Zware metalen zijn metalen met een atoomnummer hoger dan 20, behalve ijzer. Het atoomnummer van lood is 82 en dus hoger dan 20: Lood is dus beide zware metalen.Zouten met zware metalen zijn schadelijk voor het milieu.Koper heeft atoomnummer van 29 en is dus ook een zwaar metaal. Het atoomnummer van natrium is 11, dit is geen zwaar metaal. Ze kan dus het best natriumnitraat gebruiken want dat is het minst schadelijk voor het milieu.In tabel 65B van BINAS is op te zoeken dat Cu2+ ionen opgelost in water (aq) een blauwe kleur hebben. De koper(II)nitraat oplossing is dus blauw.Elsa kan een vlamtest uitvoeren op beide zouten. Het natrium in natriumnitraat kleurt de vlam geel en het lood in lood(II)nitraat kleurt een vlam zwak blauw (tabel 65A van BINAS). Om de vlamtest te kunnen uitvoeren moet zij een beetje van beide oplossingen indampen om het zout in vaste vorm in handen te krijgen.