Yvette van Rijckevorsel

Practicum 4

Jouw reactievergelijking is niet helemaal juist:

NaHSO₄ + H₂O -> Na⁺ (aq) + H₃O⁺ (aq) + SO₄^2- (aq) + OH^– (aq)

Bij een zuur-base reactie ontstaat nooit én H₃O⁺ én OH^– ontstaan… beiden reageren dan natuurlijk direct tot H₂O

Tips:

– er is een natriumwaterstofsulfaat-oplossing. Jij noteert in je reactievergelijking natriumwaterstofsulfaat als een vaste stof. Wat is de juiste notatie van een (goed oplosbaar) zout in een oplossing?

– Je laat goed zien te weten dat in dit geval het waterstofsulfaat-deeltje een zuur is en het water als base reageert. Denk nog even goed na over welke producten er dan ontstaan

“Verklaringen: In de uiteindelijk reactievergelijking is er te zien dat er een zwavelzuuroplossing is ontstaan. Er is daar ook een H3O+ en dat is een zuur. Daarom werd het lakmoespapiertje rood, omdat er vooral veel zuur-deeltjes op het papiertje zaten.”

Je verklaring is juist, maar dus niet consistent met je reactievergelijking waarin zowel H₃O⁺ als OH^– ontstaan. Als je je reactievergelijking aanpast tot deze juist is, dan is alles consistent met elkaar.

Beste Vincent,

Oplossingen in de scheikunde worden in principe altijd gemaakt met gedestileerd of gedeminiraliseerd water. Ik vermoed dat dit voor fotografische procédés zeer belangrijk is om storende nevenreacties te voorkomen.

Een 1% oplossing kan duiden op 1 volume procent of 1 massaprocent. Veel niet chemici zijn slordig bij het noteren om welke het betreft. Een veilige aanname is over het algemeen om uit te gaan van de aggregatietoestand van de op te lossen stof. Gelatine is een vast stof, dus ik neem aan dat het hier een massapercentage bereft. Dat betekent dat er per 100 gram water 1 gram gelatine opgelost dient te worden. Betreft het een volume percentage dan dient er 1 mL gelatine per 100 mL oplossing gebruikt te worden. Ik denk dat het percentage niet zo heel nauw komt, dus dan kun je 99 mL water gebruiken en aannemen dat volumeverandering als gevolg van het oplossen van de gelatine verwaarloosbaar is.

Dit principe kun je vervolgens ook toepassen op de andere twee oplossingen, Hoewel ethanol ‘gewoon’ verkrijgbaar is is als 96% oplossing.

Tot slot is je laatste vraag op twee manieren te interpreteren.

1. de gebruikte stoffen zijn oplosbaar en de concentraties laag dus ik verwacht niet dat verwarmen nodig is. Mocht je echter merken dat de stoffen niet zo goed op willen lossen dan kun je het water verwarmen tot zo’n 80/85 graden zodat de stof makkelijker oplost. Filtreren is alleen nodig als de toegevoegde hoeveelheid stof te veel is om op te lossen. Dat lijkt mij hier niet het geval.

2. Om gedemineraliseerd water te maken is een ionenwisselaar nodig. Dit is behoorlijk dure apparatuur en bij deze hoeveelheden niet interessant lijkt mij. Je kunt dit water meestal bij drogist of apotheek of online kopen, wordt bijvoorbeeld gebruikt in strijkijzers om kalkaanslag tegen te gaan. Je kunt ook gedestileerd water gebruiken. Dit maak je door water te verdampen, de damp op te vangen en weer te condenseren. Ook hiervoor is speciale apparatuur/glaswerk nodig. Echter condenswater uit de droger is ook gedestilleerd water. Je zou dit kunnen uitproberen. Het is vaak wel wat verontreinigd met stofpluisjes, dus even filtreren over een koffiefilter is dan handig.

Beantwoord dit zo jouw vragen?

Groeten,

Yvette

Beste Sven,
Kan het zijn dat dit geen vraag is uit een schoolboek?

De reactie die hier optreedt kunnen we veronderstellen vindt plaats tussen CO3(2-) en H3O(+) inderdaad omdat de hydroxide concentratie te laag is vanwege de ligging van het evenwicht.

Zoutzuur is een sterk zuur, waardoor we aan mogen nemen dat al het zoutzuur volledig weg reageert met het carbonaat, waardoor deze zuur-base reactie een aflopende reactie is.

Ik heb even de berekening van de carbonaat-oplossing doorgerekend en deze lijkt juist te zijn. Om aan de oorspronkelijke hoeveelheid carbonaat te komen moet er echter nog 5*10^-3 bij opgeteld worden van het carbonaat dat reeds omgezet is tot waterstofcarbonaat. Daarbij verwaarloos ik het tweede evenwicht omdat de hoeveelheid waterstofcarbonaat dat doorreageert verwaarloosbaar klein zal zijn gezien de ligging van dit evenwicht.

Totale start hoeveelheid carbonaat was dus 6,24 * 10^-3 mol.

De hoeveelheid zoutzuur is minder, 0,1 * 10^-3 mol. Dus inderdaad is hier sprake van een ondermaat. Echter omdat we hier te maken hebben met een sterk zuur en een ontwijkend gas (CO2) zou de aanname gedaan mogen worden dat er ook 0,1 * 10-3 mol carbonaat weg reageert.

Vanuit de nieuwe carbonaatconcentratie kan middels dezelfde evenwichtsvergelijking de nieuwe pH berekend worden door gebruik te maken van een BOE schema.

Deze benadering zal ons niet de exacte pH opleveren maar wel een redelijke benadering. De exacte berekening van de pH valt buiten de examenstof die verwacht kan worden van een middelbare schoolleerling.
Indien een dergelijke vraag aan een middelbare school leerling gesteld wordt zal de opgave altijd expliciet vermelden in welke molverhouding het zuur met de base reageert en/of er een overmaat zuur gebruikt worden.

Ik hoop dat dit zo duidelijk is, zo niet dan hoor ik het graag.

Groeten,
Yvette

Beste Yasmine,

Hoewel ik wel een idee heb, is het lastig je vraag te beantwoorden zonder de exacte uitgangsstoffen en reagentia te weten.
Kun je vertellen wat precies je uitgangsstof is door bijvoorbeeld de naam van de stof te geven of de structuur duidelijk te beschrijven? En of er naast POCl nog meer reagentia aanwezig zijn, bijv. zuren of basen?

En kun je aangeven welke opleiding je doet, zodat ik kan inschatten op welk niveau ik je moet helpen (wat je wel/nog niet hebt gehad)?

Met vriendelijke groeten,
Yvette

Hoi Jiske,
Kun je even intypen wat je tot nu toe berekend hebt dan kijk ik even mee wat wel/niet lukt en waar je vast loopt.

groeten
Yvette

Hoi Jiske,

Ik ben heel blij dat je zelf inzag dat massa => mol betekent delen door de malaire massa!
Je hebt nu berekend hoeveel mol ijzer er aanwezig us in 1 tablet. Dat is een goede eerste stap.
Je wilt nu weten hoeveel tabletten je nodig hebt.
Daarvoor bereken je eerst het aantal mol ijzeroxide (Fe2O3) in 0,35 gram. Kun je dit?

Vervolgens bereken je met de molverhouding Fe in Fe2O3 het aantal mol ijzer in 0,35 gram ijzeroxide.

Beide hoeveelheden in mol, ijzer in 1 tablet en ijzer in 0,35 g ijzeroxide, kun je vervolgens op elkaar delen.

Kun je hiermee voorruit?
Stel gerust een vervolgvraag!

Met vriendelijke groeten,
Yvette

Hoi Bram,

Super! Dat is helemaal goed!

Groeten, Yvette

Goedemorgen Ruben,

Vandaag mag ik je antwoorden.

Je hebt helemaal gelijk dat bij een exotherme reactie het systeem energie afgeeft aan de omgeving.
Als je de chemische energie/enthalpie bekijkt van je reactanten en vergelijkt met die van je producten dan zul je zien dat die afgenomen is, dus dat het systeem (je stoffen) energie hebben afgegeven. De omgeving is in dit geval je zoutzuur oplossing (en de lucht eromheen), je kunt meten dat hiervan de temperatuur toeneemt.

Echter je systeem en omgeving zijn in dit geval niet strikt,van elkaar gescheiden, je omgeving en je systeem bevatten beiden dezelfde zoutzuur oplossing waardoor je in dit geval je systeem beïnvloedt met je omgeving.
Dus door uitvoering van de reactie neemt de kinethische energie/enthalpie van zowel je reactanten als producten toe omdat er energie van een omgeving afgestaan wordt aan het systeem. Daardoor krijgen zowel de reactanten als de producten meer kinetische energie en heeft dit daarom geen invloed op het energieverschil (of slechts een klein beetje). Waardoor de reactie nog steeds daalt in chemische energie en dus exotherm is en energie blijft afgeven.

Exotherm wil niet per se zeggen systeem kouder en omgeving warmer, maar systeem minder energie en omgeving meer energie.

Is het zo duidelijk voor je?

Met vriendelijke groeten,
Yvette

• Deze reactie is gewijzigd 1 jaar, 11 maanden geleden door Yvette van Rijckevorsel.