5.3 Zouthydraten.

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

5.3 Zouthydraten

Leerdoelen:

- Wat zijn zouthydraten en hoe worden ze gevormd?

- Hoeveel water kan een zout opnemen en hoe reken je dat uit?

Vandaag

- weten wat een zouthydraat is

- paar toepassingen noemen

- de naam en formule van een zouthydraat kunnen noemen

- rekenen aan zouthydraten

zouthydraten

Sommige zouten lossen op in water (hydratatie)

Dit gebeurt als er genoeg water is om ionen uit het kristalrooster los te "trekken"

Sommige zouten nemen water op (hydraatvorming)

water IN het kristalrooster (kristalwater)

Waar kun je hydraten voor gebruiken?

In de volgende filmpjes zie je wat belangrijke toepassingen:

1. wijnvlek verwijderen met tafelzout (natriumchloride)
2. geurvreter in je schoen maken (natriumcarbonaat of soda)
3. silicagel 
4. het aantonen van water met wit kopersulfaat

Silicagel

In het zakje dat je vaak bij nieuwe schoenen in de doos aantreft wordt silicagel gebruikt.

Silicagel is opgebouwd uit silicium- en zuurstofatomen die in een groot netwerk zitten. In de figuur hierboven is een stukje van het netwerk aan de rand van een korrel getekend. 

Gips als hydraat

In plaats van silicagel kan ook een zout als vochtvreter gebruikt worden.

Je kan gipspoeder (systematische naam: calciumsulfaat) gebruiken om water op te nemen.

 

Voorbeeld

Wit kopersulfaat REAGENS voor water

Voorbeeld

Wit kopersulfaat REAGENS voor water

Vormt hydraat

Voorbeeld

Wit kopersulfaat REAGENS voor water

Vormt hydraat

Kopersulfaatpentahydraat

(Let op faseaanduiding!)

Hydraat naamgeving

• Een zouthydraat wordt weergegeven als zout en de hydraten erachter met een punt
• CaSO4 . 2H2O
• calciumsulfaatdihydraat

• Naam zout + hoeveel hydraten (telling in Binas T66-C)

Wat is de naam van dit zouthydraat?

Wat is de naam van dit zouthydraat?

Natriumfosfaatdodecahydraat

Water uit het hydraat krijgen

zouthydraat is droog en vast

Wanneer je een zouthydraat verwarmd, komt het water vrij

-omdat je het moet verwarmen, is dit een endotherm proces

-hydraatvorming is dus exotherm

(wordt warm)

Rekenen met hydraten

Karel wil onderzoeken of gips kristalwater bevat. Hij weet dat gips bestaat uit calciumsulfaat, maar is er niet zeker van of er ook kristalwater in het rooster is ingebouwd.

Gips blijkt inderdaad kristalwater te bevatten. Nadat Karel heeft aangetoond dat er kristalwater in het gips zit, wil hij bepalen hoeveel kristalwater het gips bevat. Hij doet een experiment, waarbij hij 5,00 g gips afweegt in een indampschaaltje. Vervolgens verwarmt hij het gips gedurende een geruime tijd. Na verwarmen weegt hij de inhoud van schaaltje opnieuw en het blijkt nog maar 3,90 g te bevatten.

Rekenen met hydraten

Het gips woog eerst 5,00 g en na verwarmen nog maar 3,90 g, dus is er 1,10 g water uitgestookt. 

Stel de formule voor gips op: CaSO4 · xH2O, dan is de reactievergelijking voor het verwarmen:

CaSO4 · xH2O (s) --> CaSO4 (s) + x H2O

Rekenen met hydraten

CaSO4 · xH2O (s) --> CaSO4 (s) + x H2O

CaSO4: m = 3,90 g M = 136,08 g/mol n = m / M = 0,0287 mol

H2O: m = 1,10 g M = 18,02 g/mol n = m / M = 0,0610 mol

De molverhouding tussen CaSO4 en H2O is dus

0,0287 : 0,0610 = 1 : 2,13. Dus x = 2

Rekenen met hydraten

Calciumchloride kan water vanuit de lucht opnemen in zijn kristalrooster en vormt dan calciumchloridehexahydraat

Bereken hoeveel gram water kan worden opgenomen door 15 gram calciumchloride.

C

Calciumchloride = CaCl

Dus calciumchloridehexahydraat = CaCl   6 H O

De reactievergelijking is dus:
 

De molverhouding van calciumchloride en water is

1:6, dus 1 mol calciumchloride kan 6 mol water opnemen.

2

. 

2            2 

calcium is 40,078 gram per mol, chloor is 35,453 gram per mol

dus calciumchloride is 110,98 gram per mol.

je hebt 15 gram calciumchloride, dus:

15 gram/110,98 gram per mol = 0,135 mol calciumchloride

molverhouding 1:6, dus 0,135x6 = 0,810 mol water.

zuurstof is 16,00 g/mol, waterstof is 1,008 g/mol, dus water = 18,016 g/mol.

0,810 mol x 18,016 gram/mol = 14,610 gram water.

15 gram calciumchloride kan 14,610 gram water opnemen.

molverhouding = 1:6

5.3 Zouthydraten

Leerdoelen:

- Wat zijn zouthydraten en hoe worden ze gevormd?

- Hoeveel water kan een zout opnemen en hoe reken je dat uit?