[Timon]

In een bekerglas met 320 ml water wordt 126,3 gram loodnitraat opgelost. In een andere beker met 120 ml water wordt 58,21 gram natriumsulfaat opgelost. Vervolgens word de inhoud van de twee bekerglazen gemengd en ontstaat er neerslag.

Bereken wat de concentraties in gram/L van de overgebleven ionen zijn, en hoeveel gram loodsulfaat is ontstaan.

– houd rekening met de neerslagvorming en er dus minder lood en sulfaat in de oplossing is.

– dit is een overmaatberekening

Zou je me kunnen helpen met het stap voor stap oplossen van deze vraag. Ik heb namelijk geen idee waar ik moet beginnen en hoe verder te gaan en hoe ik deze vraag moet aanpakken

[Mathijs]

Hoi Timon,

Zoals de vraag al zegt, wordt er een neerslag gevormd wanneer de 2 oplossingen gemengd worden. Dat komt omdat er ionen met elkaar in contact komen en een zout kunnen vormen dat niet oplost in water. Als gevolg van die neerslag, komen de ionen uit de oplossing en vormen ze een vaste stof. De concentraties van de ionen die nog in de oplossing achter zijn gebleven, veranderen dan dus. Immers, een deel van de oorspronkelijke ionen zit nu in het zout.

Om je een indicatie te geven van de stappen die je moet nemen, hoeveel van alle verschillende ionen zitten precies in de oplossingen, zowel voor als na het mengen? Zou je kunnen bedenken welke ionen oplosbaar zijn en welke niet wanneer deze oplossingen gemengd worden? En waar zijn die ionen die niet oplosbaar zijn naartoe gegaan en hoeveel van die ionen zijn dat precies?

Hopelijk helpt je dit op pad, anders moet je het even laten weten!

Groeten,
Mathijs

[Timon]

Bedankt, maar dat snap ik dus niet, hoe moet ik berekenen hoeveel ionen erin zitten voor en na het mengen.

[Mathijs]

Het berekenen van concentraties kan je doen door te berekenen hoeveel van een bepaalde stof er in een bepaalde volume, een bepaalde inhoud, zijn opgelost. Zo vertelt de vraag bijvoorbeeld dat het loodnitraat is opgelost in een bepaald volume water.

Om te berekenen wat de concentratie na het mengen is, kan je bijvoorbeeld ook denken aan een volgend experimentje: Je lost bijvoorbeeld 10 gram suiker op in 1 liter water en 10 gram zout in een andere liter water. Beiden hebben dan een concentratie van 10 gram per liter. Als je die twee oplossingen met elkaar mengt, zitten die 10 gram zout en 10 gram suiker natuurlijk in 2 liter water en niet meer in 1 liter water. De concentratie van het suiker en zout is nu gedaald naar 5 gram per liter, omdat de 10 gram van elke stof verdeeld is over 2 liter.

Om te berekenen hoeveel ionen er precies in de oplossing zitten, moet je natuurlijk ook weten hoeveel een zo’n ion weegt. Dan kan je immers het aantal ionen van een soort berekenen. Het gewicht van een ion of een molecuul wordt uitgedrukt door het molair gewicht, in gram per mol (of soms kilogram per mol). Met behulp van dat molair gewicht kan je dus berekenen hoeveel natrium- en chlorideionen in 10 gram zout zitten en met dat getal kan je vervolgens de concentratie van die natrium en chlorideionen in bijvoorbeeld die liter water uitrekenen.

[Timon]

Hallo Mathijs,

Ik snap echt niet hoe dit allemaal betrekking heeft op mijn vraag. Voor mijn gevoel dwaal ik nu alleen maar af op iets anders wat voor mijn gevoel totaal geen betrekking heeft op mijn vraag.

Ik zou het fijn vinden als je de berekening stap voor stap zou kunnen laten zien, ik ga het dan veel beter snappen, dan als je een totaal ander verhaal vertelt. Ik hoor het morgen wel van je

[Mathijs]

Hoi Timon,

Dan heeft mijn uitleg je inderdaad niet veel verder geholpen!
Om weer even terug te pakken op het voorbeeldje van de 10 gram natriumchloride (keukenzout!) in 1 liter water, in Binas kan je vinden dat natrium 23.0 gram per mol weegt en chloor/chloride 35,4 gram per mol weegt. Natriumchloride weegt dan Na + Cl = 23.0 + 35.4 = 58.4 g/mol. Om de molmassa’s van Na2SO4 en Pb(NO3)2 te berekenen, kan je net zulke stappen volgen, maar dan natuurlijk voor die atomen.

Om te weten hoeveel van die natrium- en chlorideionen in de 10 gram zitten, moeten we vervolgens het gewicht daarvan delen door de molaire massa. Die 10 gram natrium chloride bestaat dan uit 10 gram / (58.4 gram/mol) = 0.17 mol. NaCl bestaat uit 1 ion Na+ en 1 ion Cl-, dus heb je dan ook 0.17 mol Na+ en 0.17 mol Cl-. Als je bijvoorbeeld kijkt naar Na2SO4, zitten daar 2 Na+ ionen per Na2SO4 in, dus heb je 2 mol Na+ in 1 mol Na2SO4.

Goed, dus, weer terugkijkend op het voorbeeld van het NaCl, als we die 0.17 mol oplossen in 1 liter water, hebben we dus 1 liter van een 0.17 mol/L NaCl oplossing. Stel we gooien daar 100 mL van een Pb(NO3)2-oplossing bij met 0.1 mol/L Pb2+ ionen en 0.2 mol/L NO3- ionen. De Pb2+ ionen en de Cl- ionen komen dan met elkaar in aanraking en vormen het slecht oplosbare PbCl2. Als óf alle Pb2+ ionen óf alle Cl- ionen zich in het zout hebben neergeslagen, stopt de vorming van de neerslag. Er zijn dan immers geen van de benodigde ionen in oplossing! Omdat we 100 mL = 0.1 L van een 0.1 mol/L Pb(NO3)2 oplossing hebben, hebben we dus 0.1 mol/L x 0.1 L = 0.01 mol Pb2+. Dit Pb2+ kan met maximaal 2×0.01 mol = 0.02 mol chloride (houdt rekening met de lading!) reageren om het slecht oplosbare PbCl2 te vormen. Er is dus in dit voorbeeld veel meer Cl- dan Pb2+ en chloride is daarmee dus in overmaat. Er kan dus maximaal 0.01 mol PbCl2 gevormd worden. Met behulp van de molmassa van PbCl2 kan je berekenen hoeveel gram van dit zout er gevormd is. Die 0.02 gram Cl- ionen in het PbCl2 zijn natuurlijk uit de oplossing afkomstig, dus in de oplossing zijn nu nog 0.17-0.02=0.15 mol chlorideionen aanwezig, wat met de molmassa van chloor weer om te zetten is naar grammen. Dit kan je ook berekenen voor de nog overgebleven Na+ en NO3- ionen. Vergeet niet dat je nu een totaal volume hebt van 1.1 liter (1 liter + 100 mL!) als je de uiteindelijke concentraties zou berekenen van de Na+ en NO3- ionen.

Hopelijk lukt het je met deze uitleg om de vraag uit je opgave te beantwoorden!

Groeten,
Mathijs

[Auteur]

Berichten