Herhaling hoofdstuk 4

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Herhaling hoofdstuk 4

Ontstaan van zouten

• Reactie tussen metalen en moleculaire stoffen.
• Metaalatomen geven valentie-elektronen af aan niet-metaalatomen.
• Metaalatomen → positief geladen ionen (bijv. Na⁺),           niet-metaalatomen → negatief geladen ionen (bijv. Cl⁻).

Binding en structuur van zouten

• Ionbinding: sterke binding tussen positieve en negatieve ionen. Door sterke ionbinding zijn zouten vaste stoffen. 
• Vorming van een kristalrooster (ionrooster).
• Verstoring van het ionrooster → materiaalbreuk door afstoting van gelijke ladingen.

Eigenschappen van zouten

• Vaste stoffen bij kamertemperatuur door sterke ionbinding.
• Geen elektrische geleiding in vaste fase (ionen vast in rooster).
• Geleiding van stroom in vloeibare of opgeloste toestand (vrije ionen).
• Hoge smelt- en ontleedpunten (zie Binas tabel 42A).
• Materiaalsterkte: sterk, maar niet-vervormbaar: 

Enkelvoudige en samengestelde ionen

Ionen zijn geladen deeltjes: 

• Wanneer een stof meer elektronen dan protonen bevat is dit een negatief geladen deeltje. 
• Wanneer eens stof meer protonen dan elektronen bevat is dit een positief geladen deeltje. 

Enkelvoudige ionen

• Bestaan uit één atoom.

Voorbeelden: 

• Na⁺
• Al³⁺
• O²⁻.
  

Samengestelde ionen

• Bestaan uit atoomgroepen verbonden door atoombindingen.

Voorbeelden:

• Carbonaation: CO₃²⁻
• Hydroxide-ion: OH⁻
• Fosfaation: PO₄³⁻

Tabel 1 blz 16!!

Tabel 1 blz 16!!

Opstellen formule van een zout (verhoudingsformules)

Stappenplan opstellen zoutformule

1. Noteer de naam van het zout.
2. Noteer de ionen die zich in het zout bevinden.
3. Bepaal hoeveel je van elk ion nodig hebt, om net zoveel positief als negatieve lading te krijgen.
4. Schrijf de formule op: gebruik indexgetallen als je een ion 2 of meer keer gebruikt. (index moeten zo laag mogelijke en hele getallen zijn).

Samen oefenen

Kaliumbromide

• K⁺ en Br^–
  
• 1x en 1x (beide lading 1)
  
• KBr
  

Calciumsulfide

• Ca²⁺ en S^2-
  
• 1x en 1x (beide lading 2)
  
• CaS
  

Samen oefenen (2)

Natriumoxide

• Na⁺ en O^2-
• 2x en 1x (worden beide lading 2)
• Na₂O

Aluminiumoxide

•  Al³⁺ en O^2-
• 2x en 3x (worden beide lading 6)
• Al₂O₃

opstellen verhoudingsformule met samengestelde ionen

• Zelfde stappen als opstellen zouten.
  
• ..... maar..... wanneer een samengesteld ion meer dan één keer voorkomt, zet je haakjes om het ion heen (haal de lading wel weg!)

Samen oefenen

Calciumnitraat

• Ca²⁺ en NO₃^–
  
• 1x en 2x (worden beide lading 2)
  
• Ca(NO₃)₂
  

Ammoniumfosfaat

• NH₄⁺ en PO₄^3-
  
• 3x en 1x (worden beide lading 3)
  
• (NH₄)₃PO₄

Naamgeving zouten

Stap 1: ionformules

• Uit welke twee ionen is de formule opgebouwd? 

Stap 2: ionnamen

• Geef de namen van de ionen (zonder het achtervoegsel ‘ion’). Wanneer er van een metaalion verschillende soorten bestaan, geef je in de naam met een Romeins cijfer tussen haakjes aan om welk ion het gaat.
  

Stap 3: naam zout (achter elkaar plakken!)

• Zet de naam van het negatieve ion achter de naam van het positieve ion.

Oefenen naamgeving zouten

HgBr₂

• = kwik(I)bromide

K₃PO₄

• = kaliumfosfaat

FeO

• = ijzer(II)oxide

Naamgeving zouten

Triviale naam vs systematische naam

Binas 66A

Leerdoelen 4.2 Oplosbaarheid van zouten

• Je kunt beschrijven welke typen bindingen worden verbroken en gevormd bij het oplossen van zouten in water, en het oplossen in een vergelijking weergeven.
  
• Je kunt de praktische toepassing van een zout in verband brengen met de oplosbaarheid van dat zout.

Oplossen en indampen

Oplossen van zouten

• Zouten vallen bij het oplossen in water uiteen in losse ionen.
• Ionrooster wordt afgebroken; ionbindingen verbroken.
• Watermoleculen vormen bindingen met ionen door δ⁺ (H) en δ⁻ (O).

Hydratatie

• Ionen worden omringd door watermoleculen en zijn gehydrateerd.
• In gehydrateerde toestand kunnen ionen vrij bewegen → zoutoplossing geleidt elektrische stroom.

Oplossen vs indampen

Oplosvergelijking van calciumnitraat Ca(NO₃)₂.

• Ca(NO₃)₂ (s) --> Ca²⁺ (aq) + 2 NO₃^- (aq)
  
• Let op: een moleculaire stof valt niet uit elkaar bij oplossen! bijvoorbeeld C2H2O4 (s) --> C2H2O4 (aq)

Indampvergelijking van calciumnitraatoplossing Ca²⁺ (aq) + 2 NO₃^- (aq)

• Ca²⁺ (aq) + 2 NO₃^- (aq) --> Ca(NO₃)₂ (s)
  

Oplossen vs indampen

Oplosvergelijking van calciumnitraat Ca(NO₃)₂.

• Ca(NO₃)₂ (s) --> Ca²⁺ (aq) + 2 NO₃^- (aq)
  
• Let op: een moleculaire stof valt niet uit elkaar bij oplossen! bijvoorbeeld C2H2O4 (s) --> C2H2O4 (aq)

Indampvergelijking van calciumnitraatoplossing Ca²⁺ (aq) + 2 NO₃^- (aq)

• Ca²⁺ (aq) + 2 NO₃^- (aq) --> Ca(NO₃)₂ (s)
  

Voorbeeld 1

Geef de oplosvergelijking van calciumchloride.

• CaCl2(s) → Ca2+(aq) + 2 Cl−(aq)

Voorbeeld 2

Maak een schematische tekening van een oplossing van calciumchloride, CaCl2, op microniveau.

Voorbeeld 2

Maak een schematische tekening van een oplossing van calciumchloride, CaCl2, op microniveau.

Voorbeeld 3

Een oplossing van ammoniumfosfaat wordt ingedampt.

Geef de vergelijking van dit proces.

• 3 NH4+(aq) + PO43−(aq) → (NH4)3PO4(s)

Kleuren

Vaste zouten:

• Wit, tenzij anders aangegeven in Binas tabel 65B.
• Voorbeeld: Kopersulfaat (CuSO₄) is wit, lood(II)jodide (PbI₂) is geel.

Oplossingen:

• Kleurloos, tenzij gehydrateerde ionen in Binas tabel 65B staan.
• Voorbeeld: Cu²⁺(aq) geeft een blauwe oplossing.

Indampen kopersulfaat macro en micro

Oplosbaarheidsregels

Binas tabel 45A geeft oplosgedrag:

• g = goed oplosbaar
• m = matig oplosbaar 
• s = slecht oplosbaar 
• r = reageert.

Voorbeelden:

• Natriumchloride (NaCl): goed oplosbaar.
• Calciumcarbonaat (CaCO₃): slecht oplosbaar (7 mg/L).
• Goed oplosbare ionen: Na⁺, K⁺, NH₄⁺, NO₃⁻.

Praktische toepassingen zouten

Kunstmest:

• Goed oplosbare zouten zoals natrium- of kaliumfosfaat.
• Planten nemen fosfaat (PO₄³⁻) gemakkelijk op.

Bouwmaterialen:

• Zouten zoals gips en beton moeten slecht oplosbaar zijn.
• Triviale namen

Praktische toepassingen zouten

Veelgebruikte zouten hebben triviale namen (zie tabel 1 en Binas tabel 66A).

Leerdoelen 4.3 Bijzondere zouten

• Je kunt kristalwater herkennen in de gegeven formule van een hydraat en de oplosvergelijking van een hydraat geven.
  
• Je kunt uit een gegeven formule van een (dubbel)zout afleiden uit welke ionsoorten het bestaat.

Hydraten

• Watermoleculen worden ingebouwd in het ionrooster van het gips. Kristalwater: watermoleculen die ''ingebouwd'' zijn in het ionrooster. 
• Gips (CaSO₄·2H₂O) is een hydraat: een zout met kristalwater (= zuivere stof)
• Reactievergelijking van gipsvorming: CaSO₄(s) + 2 H₂O(l) → CaSO₄·2H₂O(s)

Eigenschappen van hydraten

• Vaak harder dan watervrije zouten
• Beton verliest stevigheid bij brand door verdamping van kristalwater

Toepassing: Kopersulfaat als reagens

• Watervrij CuSO₄ is wit, hydraat CuSO₄·5H₂O is blauw
• Verkleuring toont aanwezigheid van water aan
• Hydraat wordt watervrij door verhitting

Voorbeeldopdracht 1

Blauw kopersulfaat kan weer wit worden gemaakt door het sterk te verhitten.
Geef de reactievergelijking van dit proces.

• Blauw kopersulfaat heeft de formule CuSO₄∙5H₂O(s).
  
• Door te verhitten ontstaat wit kopersulfaat met de formule CuSO₄(s).
  
• Het kristalwater ontsnapt als waterdamp:
  

CuSO₄∙5H₂O(s) → CuSO₄(s) + 5 H₂O(g)

Dubbelzouten

Dubbelzouten:

• Bestaan uit drie of meer verschillende ionen
• Ontstaan bij kristallisatie als meerdere ionsoorten aanwezig zijn

Oplosbaarheid en kristallisatie

• Dubbelzouten hebben vaak een lagere oplosbaarheid dan de afzonderlijke zouten, Hierdoor kristalliseren ze eerder uit
• Voorkomen in de natuur

Dubbelzouten

Voorbeeldopdracht 2

Bepaal de lading van het ijzerion in Mohrs zout, (NH₄)₂Fe(SO₄)₂∙6H₂O(s).

• De totale lading van de stof moet neutraal zijn= 0
• In Mohrs zout is aanwezig:
  
• 2× NH₄⁺: lading = 2 × 1+ = 2+
  
• 2× SO₄²⁻: lading = 2 × 2− = 4−
  
• 6× H₂O: lading = 0
  
• 2+ + 4− = 2−
  
• Het totale zout moet neutraal zijn, dus het ijzerion moet de negatieve lading opheffen.
• De lading van het ijzerion is dus 2+, Fe²⁺.

Voorbeeldopdracht 2

Pyriet, FeS₂, bestaat uit Fe²⁺-ionen en zogeheten ‘disulfide-ionen’ in de molverhouding 1 : 1.

Geef de formule van het disulfide-ion.

• Het ijzer(II)ion komt in de verhoudingsformule één keer voor. De totale positieve lading in het zout is dus 2+. De totale negatieve lading moet dan 2− zijn.
• Het disulfideion komt ook één keer voor in de verhoudingsformule, want de molverhouding ijzer(II) : disulfide = 1 : 1.
  
• De twee zwavelatomen vormen dus samen het disulfide-ion, met een lading van 2−.
  
• De formule van het disulfide-ion is dus S₂²⁻.

Leerdoelen 4.4 Rekenen aan zoutoplossingen

• Je kunt berekeningen uitvoeren aan zoutoplossingen waarbij je gebruikmaakt van molverhoudingen en de verdunning hiervan.

Concentratie bij moleculaire stoffen

Concentratie en molariteit

• c(A): aantal mol van stof A per liter oplossing
• [A]: aantal mol deeltjes A per liter oplossing

Moleculaire stoffen in oplossing

• Formule blijft hetzelfde bij oplossen
• Voorbeeld: NH₃(g) → NH₃(aq)
• c(NH₃) = 0,20 M = [NH₃]

Concentratie bij zouten

Zouten in oplossing

• Vallen uiteen in ionen (voorbeeld :geen Fe₂(SO₄)₃(aq), maar losse ionen)

Oplosvergelijking: Fe₂(SO₄)₃(s) → 2 Fe³⁺(aq) + 3 SO₄²⁻(aq)

• c(Fe₂(SO₄)₃) = 0,20 M
• [Fe³⁺] = 0,40 M
• [SO₄²⁻] = 0,60 M
• [Fe₂(SO₄)₃] = 0 M (geen Fe₂(SO₄)₃(aq) in oplossing)

formules

Met c(A) geef je aan hoeveel mol van stof A je per liter oplossing aan het water hebt toegevoegd:

Met [A] geef je aan hoeveel mol van deeltje A zich in 1 L oplossing bevindt.

formules

Voorbeeld 1

Bereken [OH⁻] als c(Ba(OH)₂) = 0,350 g L⁻¹.

Voorbeeld 1

Bereken [O^H−] als c(Ba(OH)₂) = 0,350 g L−1.

Voorbeeld 2

Bereken hoeveel gram natriumcarbonaat nodig is om 250 mL van een 1,30M Na₂CO₃-oplossing te maken.

Voorbeeld 2

Bereken hoeveel gram natriumcarbonaat nodig is om 250 mL van een 1,30M Na₂CO₃-oplossing te maken.