Les 4.3 Bijzondere zouten

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Les 4.3 Bijzondere zouten

Planning

• Nakijken opdracht 3 t/m 9 (vanaf blz 30)
• 4.3 Bijzondere zouten
• Maken opgaven

Nakijken: 3 t/m 9 (vanaf blz 30)

3

• a) Lost op in water. In Binas tabel 45A staat bij de combinatie Na⁺ en Br⁻ een g.
  
• b) Lost niet op in water, want broommoleculen bevatten geen groepen die waterstofbruggen met watermoleculen kunnen vormen.
• c) Lost niet op in water. In Binas tabel 45A staat bij de combinatie Pb²⁺ en I⁻ een s.

3

• d) Lost op in water, want ethanolmoleculen hebben –OH-groepen waarmee ze H-bruggen kunnen vormen met watermoleculen.
• e) Lost niet op in water. Metalen kunnen niet oplossen in water.
• f) Lost op in water. In Binas tabel 45A staat bij de combinatie Al³⁺ en SO₄²⁻ een g.

4

• a) KF (s) → K⁺ (aq) + F⁻ (aq)
• b) Na₂S (s) → 2 Na⁺  (aq) + S²⁻ (aq)
• c) NH₃ (g) → NH₃ (aq) (moleculaire stof!)
• d) Al₂(SO₄)₃(s) → 2 Al³⁺(aq) + 3 SO₄²⁻(aq)

5

• a) 2 K⁺ (aq) + CO₃²⁻ (aq) → K₂CO₃ (s)
• b) Cu²⁺ (aq) + 2 Cl⁻ (aq) → CuCl₂ (s)
• c) C₆H₁₂O₆(aq) → C₆H₁₂O₆(s)  (moleculaire stof!)
• d) 3 Na⁺ (aq) + PO₄³⁻(aq) → Na₃PO₄(s)

6

• a) Kalium- en natriumzouten zijn altijd goed oplosbaar in water. Pigmenten zijn niet oplosbaar in het oplosmiddel (water). In waterverf kunnen deze zouten dus geen pigmenten zijn.
• b) De stof moet wateroplosbaar zijn. De moleculen moeten dan waterstofbrugvormende groepen hebben, zoals een –OH-groep of een –NH₂-groep.

6

• c) Een verf gemaakt met pigment is in feite een suspensie: het pigment lost namelijk niet op in het oplosmiddel. Dit geeft altijd een troebel resultaat en is dus dekkend. Een verf gemaakt met een kleurstof is een oplossing en oplossingen zijn altijd helder. Dit maakt het resultaat transparant.

7

• a) Een oplossing is helder. De aanwezige nikkelionen geven de oplossing een groene kleur (Binas tabel 65B). Een oplossing van nikkelchloride zal dus vloeibaar, helder en groen zijn.
• b) Een oplossing is helder. De aanwezige natrium- en nitraationen staan niet in Binas tabel 65B. Je mag er dus van uitgaan dat de ionen de oplossing geen kleur geven. Een oplossing van natriumnitraat zal dus vloeibaar, helder en kleurloos zijn.

7

• c) Koperoxide lost niet op. De suspensie is troebel. De kleur van vast koperoxide is zwart (Binas tabel 65B). Een suspensie van koperoxide is dus vloeibaar, troebel en zwart.
• d) Magnesiumfosfaat lost niet op. De suspensie is troebel. De kleur van vast magnesiumfosfaat staat niet in Binas tabel 65B. Je mag er dus van uitgaan dat de stof wit is. Een suspensie van magnesiumfosfaat is dus vloeibaar, troebel en wit.

8a

8a

8b

8b

8c

8c

9

• a) I₂ (aq) + I⁻ (aq) → I₃⁻ (aq)
• b) Joodmoleculen kunnen geen waterstofbruggen vormen met watermoleculen, want ze bevatten geen –OH-groepen of –NH-groepen en daardoor lost jood slecht op.

9

• c) Jodiumtinctuur bevat naast joodmoleculen, watermoleculen en ethanolmoleculen ook opgelost natriumjodide en I₃ ⁻ -ionen. Het opgeloste natriumjodide zorgt voor gehydrateerde vrije natrium- en jodide-ionen naast de aanwezige gehydrateerde I₃⁻ -ionen. Ionen die vrij kunnen bewegen, kunnen voor stroomgeleiding zorgen. Daarom kan jodiumtinctuur dus stroom geleiden.

9d

9d

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⁻.

Maken: 2 t/m 7, 9 en 10 (blz 35)

2

• a) AlK(SO₄)₂∙12H₂O(s) → Al³⁺(aq) + K⁺(aq) + 2 SO₄²⁻(aq) + 12 H₂O(l)
• b) Volgens Binas tabel 66A is gips calciumsulfaatdihydraat. Het hydraat bevat dus twee (di) moleculen water per verhoudingsformule.
• CaSO₄∙2H₂O(s) → CaSO₄(s) + 2 H₂O(g)
  
• c) MgSO₄(s) + 5 H₂O(l) → MgSO₄∙5H₂O(s)

3

• a) K⁺, kalium, is het positieve ion, dus het negatieve ion heet thiocyanaat. Omdat het kaliumion een lading heeft van +1 en de ionen in de verhouding 1 : 1 voorkomen, heeft het thiocyanaation een lading van −1: SCN⁻ .
• b) Na⁺ , natrium, is het positieve ion, dus het negatieve ion heet boraat. Omdat het natriumion een lading heeft van 1+ en de ionen in de verhouding 2 : 1 voorkomen, heeft het boraation een lading van 2−: B₄O₇²⁻ .

3

• a) De positieve ionen zijn kalium en natrium (K⁺ en Na⁺), dus het negatieve ion heet tartraat. Omdat het kaliumion en het natriumion samen een lading hebben van 2+ en de ionen in de verhouding 1 : 1 : 1 voorkomen, heeft het tartraation een lading van 2−: C₄H₆O₆²⁻ .
• d) Ca2+ , calcium, is het positieve ion, dus het negatieve ion heet chloraat. Omdat het calciumion een lading heeft van 2+ en de ionen in de verhouding 1 : 2 voorkomen, heeft het chloraation een lading van 1−: ClO₃⁻

4

• a) S²⁻
  
• b) in groep 16
• c) Telluur staat in dezelfde groep als zuurstof. Zuurstof heeft een lading van 2−. Elementen in dezelfde groep hebben overeenkomstige kenmerken. De lading van het telluride-ion is 2−.
• d) Te²⁻

4e

• De totale lading van de stof moet neutraal zijn. Dus de totale lading van de ionen is opgeteld 0.
• 2× Te²⁻: 4−
  
• 1× S²⁻: 2−
  
• 4− + 2− = 6−
  
• Het totale zout moet neutraal zijn, dus de twee bismutionen moeten de negatieve lading van 6− opheffen en hebben een gezamenlijke lading van 6+.
• De lading van één bismution is 6+/2= 3+, Bi³⁺

5

• a) ionbinding en atoombinding
  
• b) De totale lading van de stof moet neutraal zijn. Dus de totale lading van de ionen is opgeteld 0.
• 1× O²⁻ : 2−
  
• 1× OH⁻: 1−
• 2− + −1 = 3−
  
• Het totale zout moet neutraal zijn, dus het ijzerion moet de negatieve lading opheffen. De lading van het ijzer is dus 3+, Fe³⁺
• .
  

6

• a) K₂SO₄(s) en Al₂(SO₄)₃(s)
  
• b) De kleinste verhouding tussen K₂SO₄ en Al₂(SO₄)₃ is 1 : 1. Dat geeft K₂Al₂(SO₄)₄.
• De verhouding tussen de kalium-, aluminium- en sulfaationen is dan 2 : 2 : 4; dit is te vereenvoudigen naar 1 : 1 : 2. In de formule van kaliumaluin is te zien dat de verhouding tussen de kalium-, aluminium- en sulfaationen ook 1 : 1 : 2 is. De verhouding tussen de twee sulfaatzouten is dus 1 : 1.

6

• a) FeSO₄∙7H₂O(s) → Fe²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) + 7 H₂O(l)

6

• a) FeSO₄∙7H₂O(s) → Fe²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) + 7 H₂O(l)
• b) 

9a

9a

9b

9b

10

• a) Aluminiumoxide is opgebouwd uit Al³⁺ - en O²⁻ -ionen. Kobalt(II)oxide is opgebouwd uit Co²⁺ - en O²⁻ -ionen. Dus het mengsel bestaat uit de volgende ionen: Al³⁺, Co²⁺ en O²⁻.
• b) Uit de formule is af te leiden dat het kobalt(II)ion één keer aanwezig is. Het aluminaation moet dus een lading hebben van 2−: Al₂O₄²⁻
• c) Al₂O₃(s) + CoO(s) → CoAl₂O₄(s)