Vraagbaak scheikunde
zuur-basereactie calsiumcarbonaat (s) + zwavelzuur (aq)
Vak
Scheikunde
Niveau
Vwo
Onderwerp
Reacties
Leerjaar
5
- Dit onderwerp bevat 10 reacties, 1 deelnemer, en is laatst geüpdatet op 10 maanden, 1 week geleden door Jan Wim Peters.
-
AuteurBerichten
-
JanGast
Hallo iedereen,
Er wordt in een opgave scheikunde (scheikunde overal hoofdstuk 9) gevraagd naar de reactie tussen calsiumcarbonaat en een zwavelzuuroplossing.
Mijn redenering is als volgt: zwavelzuur is een sterk zuur dus een oplossing zwavelzuur wordt genoteerd als:
SO4^(2-) + 2H3O+
Bij een zuur-basereactie reageert het sterkste zuurdeeltje met het sterkste basedeeltje, dus reageert het H3+-ion met het carbonaat in het vaste calsiumcarbonaat. Het zuur staat een H+ ion af, de base neemt een H+ ion op. Dus de reactie die volgt tussen zwavelzuuroplossing en calsiumcarbonaat is dan natuurlijk:
CaCO3 (s) + H3O+ (aq) > H2O (l) + HCO3 (aq) + Ca^(2+) (aq)
Maar, bij het nakijken van de opgave bleek onderstaande reactie de juiste reactievergelijking te zijn:
CaCO3 (s) + H3O+ (aq) + HSO(4-) (aq) > CaSO4 (s) + 2H2O (l) + CO2 (g)
Ik begrijp hier helemaal niets van. Kan iemand deze reactie uitleggen en wat ik precies fout doe?
JanGastMisschien is dit belangrijk: er staat in de opgave (46a) dat er zwavelzuuroplossing in overmaat wordt toegevoegd…
Jan Wim PetersExpertHallo Jan,
Op zich is jouw antwoord een mooi begin. Afgezien van de lading van HCO3. In het algemeen is het niet van belang dat je zwavelzuur in 2 aparte stappen ioniseert. Je mag voor het gemak best zeggen dat beide stappen volledig verlopen. (Misschien denkt Chemie Overal daar anders over.) Je praat terecht over een overmaat. En denk je ook nog aan de oplosbaarheid van het nieuwe zout?
Laat maar weten. Succes en groet,
Jan Wim Peters
JanGastBedankt voor je antwoord Jan Willem, helaas voor mij nog veel te cryptisch om deze reactievergelijking te doorgronden 🙁
Jan Wim PetersExpertHallo Jan,
Zwavelzuur is een sterk zuur en ioniseert volledig in sulfaationen en H3O+-ionen. Een carbonaat-ion is een base en zal volledig reageren met de overmaat H3O+. Geef hiervoor eens de vergelijking.
Groet,
Jan Wim Peters
JanGastAha… carbonaat kan twee ionen opnemen dus ontstaat er koolzuur wat een instabiel zuur is en zich splitst in water in: CO2 + H2O.
Tot zover snap ik wat er aan de rechterkant van de vergelijking staat. Maar nog steeds niet waarom er in het antwoordenboek ook HSO4- aan de linkerkant staat. Immers, H2SO4 splitst zich volledig in de ionen SO4- en H3O+. Het deeltje HSO4- ontstaat niet, als je zwavelzuur in water oplost.
Ook staat er in tabel 45A van binas dat CaSO4 matig oplost, dus wel oplost, terwijl in het antwoord staat dat het CaSO4 dat ontstaat vast is.
Jan Wim PetersExpertHallo Jan,
H2SO4 is een sterk zuur; bij oplossen in water ontstaat H3O+ en HSO4– . Maar zoals je in BINAS 49 kunt vinden: HSO4– is een zwak zuur ,dus ioniseert niet volledig. Ik zou dit gegeven hier niet gebruiken; het verandert niets aan het resultaat. Maar formeel moet je een zwavelzuuroplossing schrijven als:
H3O+ (aq) + HSO4– (aq)
CaSO4 is matig oplosbaar, maar als de concentratie wat groter wordt, lost het niet meer op in weinig water. Dat gebeurt dus bij deze reactie; je ziet er ook niet veel van, je begint met een witte bruisende suspensie en na afloop heb je weer een witte suspensie. Maar wel een andere witte vaste stof!
Zo duidelijk?
Groet,
Jan Wim Peters
- Deze reactie is gewijzigd 10 maanden, 1 week geleden door Jan Wim Peters.
JanGastEh.. nee nog steeds snap ik niet waar die HSO- vandaan komt als zwavelzuur oplossing bestaat uit 2H3O+ en SO4(2-). Er ontstaat geen HSO-
de methode Overal Natuurkunde heeft mij geleerd dat een zwavelzuur opgelost zich splitst in SO4(2-) en 2H3O+
Jan Wim PetersExpertDag Jan,
Die HSO- staat ook nergens; je bedoelt misschien iets anders. Het antwoord dat je uit het boek haalde is:
CaCO3 (s) + H3O+ (aq) + HSO(4-) (aq) > CaSO4 (s) + 2H2O (l) + CO2 (g)
Daar staat een klein foutje( haakje) in dat je misschien in de war brengt; hier de goede vergelijking:
CaCO3 (s) + H3O+ (aq) + HSO4(-) (aq) > CaSO4 (s) + 2H2O (l) + CO2 (g)
Maar ook goed is. wat mij betreft:
CaCO3 (s) + 2 H3O+ (aq) + SO4(2-) (aq) > CaSO4 (s) + 2H2O (l) + CO2 (g)
Of beter nog, met sub- en superschrift:
CaCO3 (s) + 2 H3O+ (aq) + SO42- (aq) > CaSO4 (s) + 2H2O (l) + CO2 (g)
Er vinden dus 2 reacties plaats:
1. zuur-base CO32- + 2 H3O+ en 2. neerslag: Ca2+ (aq) + SO42- (aq)
Duidelijk of nog een vraag?
Groet,
Jan Wim Peters
JanGastja er gaat nu van alles fout. Ik bedoelde dus dat er in de reactie in het boek inderdaad HSO4(-) staat en niet HSO(4-) zoals ik eerder schreef.
Raar is dat het boek geleerd heeft dat een zwavelzuuroplossing als: 2H3O+ (aq) + SO4(2-) (aq) genoteerd wordt, dus NIET als: H3O+ (aq) + HSO4- (aq). Maar in deze opgave gaan ze daar opeens wel vanuit. Eigenlijk snap ik dus nog steeds niet waarom er opeens HSO4- staat, jij legt me uit dat de notatie zwavelzuuroplossing eigenlijk H3O+ (aq) + HSO4- (aq) moet zijn.
Het zij zo… voor nu kan ik beter deze opgave overslaan
edit:
door een andere website ben ik erachter gekomen dat hoewel zwavelzuur een tweewaardig zuur is, de reactie in water eigenlijk uit twee reacties bestaat, waarvan de tweede niet aflopend is.
Dus, H2SO4 staat in een aflopende reactie één H+ ion af, er blijft over HSO4-, dit is een zwak zuur dus blijft in het mengsel bestaan, deze stof doet ook mee in de reactie tussen calciumcarbonaat en zwavelzuur (waardoor het vaste zout calsiumsulfaat ontstaat, omdat het zwavelzuur in overmaat wordt toegevoegd).
Een veels te moeiljike reactie waarbij je met x factoren rekening moet houden, als je ’t mij vraagt, maar nu snap ik het beter… bedankt voor de antwoorden iig
Jan Wim PetersExpertDag Jan,
Je zit op het VWO, joh. Je moet wel wat verwarring aankunnen, vind ik.
Het is wel vervelend dat het boek het éne uitlegt en het antwoord daar niet mee klopt. Ik ben dat als docent wel vaker tegengekomen.
Succes verder,
groet,
Jan Wim Peters
-
AuteurBerichten
Bekijk ook eens