Nova Scheikunde MAX 2019 - Hoofdstuk 4 - Zouten oefentoetsen & antwoorden

a) Bedenk dat in de verhoudingsformule van het zout de ladingen van positief geladen en negatief geladen ionen elkaar moeten opheffen. Overigens staat het hydroxideion OH⁻ niet in BiNaS. Je krijgt dan Fe$_2$(S$_2$O$_3$)$_3$; Hg$_2$(CO$_3$); CoF$_4$; Mg(ClO$_4$)$_2$; SrI$_2$; Cu(OH)$_2$. b) Gebruik ook hier BiNaS tabel 66, en bedenk dat negatief geladen ionen de uitgaang -ide krijgen. Dan wordt het kaliumbromide; kwik(II)acetaat; goud(III)chloride; bariumfosfaat; aluminiumhydroxide; koper(I)sulfide; rubidiumfosfide. a) Bedenk dat in de verhoudingsformule van het zout de ladingen van positief geladen en negatief geladen ionen elkaar moeten opheffen. Overigens staat hemihydraat niet in de BiNaS, maar dat is het Griekse telwoord voor half.  Je krijgt dan Ba(MnO$_4$)$_2 \cdot$ 4  H$_2$O; Ca$_3$(SO$_3$)$_2$SO$_4 \cdot$  12 H$_2$O; CaSO$_4 \cdot \frac{1}{2}$ H$_2$O. b) Gebruik ook hier BiNaS tabel 66, en bedenk dat negatief geladen ionen de uitgaang -ide krijgen. Dan wordt het magnesiumfosfaattetrahydraat; lood(II)chloridefluoride; koper(II)sulfaatpentahydraat; goud(I)zilversulfide. Bedenk dat in oplossing het zout altijd in ionen is gesplitst. Let op de juiste oriëntatie van de watermoleculen! a) $\rm CuSO_4 \cdot H_2O \, (s) \rightarrow Cu^{2+} \ (aq) + SO_4^{2-} \, (aq) + H_2O \, (l)$ b) $\rm Hg^{2+} \, (aq) + 2 \, NO_3^{-} \, (aq) \rightarrow Hg(NO_3)_2 \, (s)$ c)    a) De stof X moet een zout zijn dat zelf goed oplost maar waarvan de combinatie van de negatief geladen ionen met de genoemde zware metaalionen een slecht oplosbaar zout vormt. Negatief geladen ionen die hiervoor in aanmerking komen zijn fosfaten en carbonaten, die vormen slecht oplosbare zouten met alle genoemde metaalionen. Het positief geladen ion van het carbonaat- of fosfaatzout moet natrium of kalium zijn, want dan is X een goed oplosbaar zout. Dus natriumfosfaat, kaliumfosfaat, natriumcarbonaat of kaliumcarbonaat zijn allemaal mogelijk..  b) Er zijn twee mogelijke reactievergelijkingen. Denk eraan dat de tribune-ionen zoals nitraat en kalium of natrium niet in de reactievergelijking voorkomen! Dat is bij het centraal examen een aftrekpunt. $\rm 3 Hg^{2+} \, (aq) + 2 PO_4^{3-} \, (aq) \rightarrow Hg_3(PO_4)_2 \, (s)$ of $\rm Hg^{2+} \, (aq) + CO_3^{2-} \, (aq) \rightarrow HgCO_3 \, (s)$ a) Voor het berekenen van de dichtheid moet de formule ρ = m/V worden gebruikt. Het volume van een bol wordt gegeven door $V = \frac{4}{3}\pi r^3 = \frac{4}{3}\pi \cdot (\frac{8.0}{2})^3 = 268.1 \, cm^3$. ρ = $\frac{851.2}{268.1} = 3.17 \, g/cm^3$. Omdat er geen eenheid in de vraag is gegeven is dit antwoord prima. Let er op als gevraagd wordt een antwoord in een specifieke eenheid te geven zoals bijvoorbeeld kg/m$^3$ die in de BiNaS veel wordt gebruikt dat het antwoord dan 0,00317 kg/m$^3$ wordt. b) Dit is een complexe berekening zoals ze ook bij het centraal examen gevraagd kunnen worden. Vaak zijn er meerdere manieren om zo’n som aan te pakken. De oplosmethode die wij hier presenteren maakt gebruik van het massapercentage calcium dat makkelijk te berekenen is.  Massa% Ca = 19,95/50,00 = 39,9%.  Bedenk vervolgens dat er in de verhoudingsformule 5 calciumionen staan. Als er dus 1 mol van het apatiet is dan zit daar 5 mol calciumionen in. We kunnen hieruit en uit de atoommassa van Ca de molaire massa van het apatiet afleiden: de atoommassa van Ca = 40,08 g/mol; 5 mol Ca is 39,9% van de totale massa, de totale molaire massa is 5x40,08/0,399 = 502,3 g/mol. We kunnen vervolgens de massa van het onbekende ion afleiden door van de molaire massa van het apatiet 502,3 g/mol de massa van calcium en fosfaat in de juiste molverhoudingen af te trekken: 502,3 g/mol - m(Ca)(5x40,08) – m(PO$_4$)(3x94,97) = 17,0 g/mol. Dit is de molaire massa van het onbekende ion, en dit past alleen bij de OH-groep, dus het is hydroxyapatiet.