Reacties met ionenuitwisseling in waterig midden CB AB  CD  A+ + B- 2 elektrolytoplossingen: C+ + D- AD CB en AD goed oplosbare stoffen in water  mengen nieuwe combinatie = weinig oplosbare stof in water  neerslagreacties: A+ + D-  AD  nieuwe combinatie = weinig oplosbaar GAS in water  gasontwikkelingsreacties: A+ + D-  AD  H2 - waterstofgas – diwaterstof O2 - zuurstofgas – dizuurstof N2 - stikstofgas – distikstof Cl2 - chloorgas – dichloor H2S - (di)waterstofsulfide CO2 - koolstofdioxide – koolzuurgas NH3 – ammoniak SO2 – zwaveldioxide SO3 – zwaveltrioxide NO2 – stikstofdioxide

H+ + OH-  H2O (essentiële reactie) elektrolytoplossingen = zuur + base  neutralisatiereacties: Bij het samenvoegen van een zuur (pH .... 7) en een base (pH .... 7) combineren de waterstofionen (H+) van het zuur met de hydroxide-ionen (OH-) van het hydroxide tot water. Er ontstaat een neutrale oplossing (pH .... 7). < > = H+ + OH-  H2O (essentiële reactie)

Oplosbaarheid van stoffen in water: zie oplosbaarheidstabel ! Neerslagreacties Oplosbaarheid van stoffen in water: zie oplosbaarheidstabel ! Naam Formule Goed Slecht BaSO4 zilvernitraat magnesiumdibromide CaI2 trikaliumfosfaat diammoniumsulfaat bariumsulfaat X X AgNO3 X MgBr2 calciumdijodide X K3PO4 X (NH4)2SO4 X

IR: Pb2+ + 2 NO31- + 2 K1+ + 2 I1-  PbI2 + 2 NO31- + 2 K1+ Demo-experiment 2 KNO3 goed oplosbaar Pb(NO3)2  KI  Pb2+ + 2 NO31- +I -I 2 2 K1+ + I1- 2 PbI slecht oplosbaar 2 +II -I IR: Pb2+ + 2 NO31- + 2 K1+ + 2 I1-  PbI2 + 2 NO31- + 2 K1+ ER: Pb2+ + 2 I1-  PbI2 SRV: Pb(NO3)2 + 2 KI  PbI2  + 2 K+ + 2 NO3-

Pb2+ + 2 NO31- + 2 K1+ + 2 I1-  PbI2  + 2 NO31- + 2 K1+

Practicum: Zoutoplossingen bij elkaar NaCl Vast natriumchloride (formule = ……………… ) Vast dinatriumsulfaat (formule = …………….. ) Vast calciumcarbonaat (formule = ……………… ) Vast calciumdichloride (formule = ……………… ) R36: S22: S24: Na2SO4 CaCO3 CaCl2 Irriterend voor de ogen Stof niet inademen Aanraking met de huid vermijden

Na2CO3 Vast dinatriumcarbonaat (formule = ……………… ) R36: S22: S26: Vast kopersulfaat (formule = ……………… ) R22: R36/38: Irriterend voor de ogen Stof niet inademen Bij aanraking met de ogen onmiddellijk overvloedig met water spoelen en deskundig medisch advies inwinnen CuSO4 Schadelijk bij opname door de mond Irriterend voor de ogen en de huid Stof niet inademen

NaOH Oplossing van natriumhydroxide 1 mol/liter (formule = ………...), natronloog genoemd. R35: S26: S37/39: S45: Veroorzaakt ernstige brandwonden Bij aanraking met de ogen onmiddellijk overvloedig met water spoelen en deskundig medisch advies inwinnen Draag geschikte handschoenen en een beschermingsmiddel voor de ogen / het gezicht In geval van ongeval of indien men zich onwel voelt onmiddellijk een arts raadplegen (indien mogelijk hem het etiket tonen)

Neerslagreacties in het dagelijks leven Gebruik van neerslagreacties in waterzuiveringsinstallaties PO43- Hoe fosfaten (= ..........................) uit afvalwater halen? Algemeen: Schadelijke stoffen verwijderen door deze om te zetten in neerslag of gas ! met Al3+: Al3+ + PO43-  AlPO4 ↓ slecht oplosbaar ! +III -III met Ca2+: 3 Ca2+ + PO43-  Ca (PO4) 2 slecht oplosbaar ! ↓ 3 2 +II -III met Na1+: Na+ + PO43-  Na PO4 3 goed oplosbaar ! ion niet geschikt 3 +I -III met S2-: 2 x negatieve lading!! ion niet geschikt !

Gebruik van neerslagreacties bij het ontharden water Hard water: bevat veel Ca2+ en Mg2+ Na wassen: linnen voelt hard aan Schadelijk: kalkafzetting op leidingen,… meer zeep nodig uit water verwijderen vb. soda toevoegen 2 NaCl goed oplosbaar CaCl2  Na2CO3  Ca2+ + 2 Cl- +I -I 2 Na+ + CO32- CaCO3 slecht oplosbaar +II -II IR: Ca2+ + 2 Cl1- + 2 Na1+ + CO32-  CaCO3 + 2 Cl1- + 2 Na1+ ER: Ca2+ + CO32-  CaCO3

Gasontwikkelingsreacties Experiment Waarneming: er ontstaat een gas en de kaarsen doven van laag naar hoog Reactievergelijkingen H2CO3  H2O + CO2  gasontwikkeling NaHCO3  HCl  Na1+ + HCO31- H1+ + Cl1- NaCl goed oplosbaar +I -I IR: Na1+ + HCO31- + H1+ + Cl1-  H2CO3 + Na1+ + Cl1- H2O + CO2  ER: HCO31- + H1+  H2CO3  H2O + CO2 

Neutralisatiereactie De zuur-base-theorie van Arrhenius Zuren: HZ  H+ + Z- donor waterstofionen/protonen Hydroxiden: MOH  M+ + OH- donor hydroxide-ionen De zuur-base-theorie van Arrhenius en pH van een oplossing zuur: aantal H+ > aantal OH- > 10-7 base: aantal OH- > aantal H > 10-7 neutraal: aantal H+ = aantal OH- = 10-7

hoe zuurder de oplossing, hoe lager de pH  hoe zuurder de oplossing, hoe hoger de zuurgraad 7 10-7

Werkwijze en waarnemingen Experiment Werkwijze en waarnemingen We brengen 10 ml NaOH-oplossing met concentratie 0,1 mol/liter in een bekerglas en voegen enkele druppels fenolftaleïne-oplossing toe. Het mengsel kleurt .................. Deze kleur wijst op een overmaat aan ....... - ionen. We voegen dan langzaam HCl-oplossing met dezelfde concentratie toe tot een kleuromslag optreedt. We stellen vast dat …………………………....………………………………………………………………………………………… fuchsia OH- de oplossing ontkleurt na toevoegen van eenzelfde hoeveelheid HCl-oplossing

NaOH-oplossing: NaOH  HCl-oplossing: HCl  H1+ + Cl1- Verklaring H2O neutralisatie Na1+ + OH1- NaOH-oplossing: NaOH  HCl-oplossing: HCl  H1+ + Cl1- NaCl goed oplosbaar +I -I IR: Na1+ + OH1- + H1+ + Cl1-  Na1+ + Cl1- + H2O ER: H1+ + OH1-  H2O SRV: NaOH + HCl  H2O + Na+ + Cl- Besluit zuur + base  zout + water

Practicum: pH-verloop bij een neutralisatiereactie Benodigdheden + Werkwijze NaOH-oplossing 0,1 mol/liter R36/38: S28: Irriterend voor de ogen en de huid Na aanraking met de huid onmiddellijk wassen met veel …

Toegevoegd aantal ml NaOH Gemeten pH-waarden en titratiecurve Toegevoegd aantal ml NaOH pH 0,0 1,0 5,5 2,0 6,0 3,0 7,0 4,0 8,0 4,5 9,0 5,0 10,0 1 1 7 1 10 1 10 2 12 2 12 7 12

Titratie van een zuur met een base 5,2 ml

Titratie van een base met een zuur

Neutralisatiereacties in het dagelijks leven Remedie voor zure gazons CaCO3 slecht oplosbaar H2CO3  2H+ + CO32- +II -II Ca(OH)2  Ca2+ + 2OH- neutralisatie 2H2O IR : 2H+ + CO32- + Ca2+ + 2 OH-  CaCO3 + 2 H2O ER neutralisatie: 2 H+ + 2 OH-  2 H2O ER neerslag: Ca2+ + CO32-  CaCO3 Men strooit geen ongebluste kalk bij droog weer omdat het gras dan verschroeit. Hoe verklaar je dat? Ongebluste kalk = CaO CaO + H2O  Ca(OH)2 Bij droog weer gaat CaO met het vocht van het gras reageren  gras verschroeit

Remedie voor bemeste bodems P2O5 + 3 H2O  2 H3PO4 en K2O + H2O  2 KOH K PO4 goed oplosbaar 3 H3PO4  3 H+ + PO43- +I -III 3 KOH  3 K+ + OH- 3 3 H2O neutralisatie IR: 3 H+ + PO43- + 3 K+ + 3 OH-  3 H2O + 3 K+ + PO43- ER neutralisatie: 3 H+ + 3 OH-  3 H2O Is de reactie tussen H3PO4 en KOH ook een neerslagreactie? Motiveer je antwoord. Neen, fosfaten zijn onoplosbaar, maar al de zouten van K zijn goed oplosbaar, dus ook het zout K3PO4

Opgaven A. Gasontwikkeling B. Neerslagreactie C. Mengen Bekijk aandachtig onderstaande modelvoorstellingen. Vermeld welke reactie optreedt tussen de twee elektrolytoplossingen. A. Gasontwikkeling B. Neerslagreactie C. Mengen

1. Na1+ + NO31- + K1+ + Cl1-  Na1+ + NO31- + K1+ + Cl1- C Volgende elektrolytoplossingen worden samengevoegd. Ga na wat er gebeurt met de ionen. Vermeld met welke modelvoorstelling hierboven het gebeuren overeenstemt. 1. Na1+ + NO31- + K1+ + Cl1-  Na1+ + NO31- + K1+ + Cl1- C 2. 2 Na1+ + S2- + 2 H1+ + SO42-  H2S  + 2 Na1+ + SO42- A 3. 2 Na1+ + SO42- + Ba2+ + 2 Cl1-  BaSO4  + 2 Na1+ + 2 Cl1- B

C Ag1+ + F1- + Na1+ + Cl1-  AgCl + NaF Bekijk aandachtig onderstaande modelvoorstelling. Onderstreep de onderstaande reactievergelijking die hoort bij deze modelvoorstelling. A AgF + NaCl  AgCl + NaF B Ag1+ + Cl1-  AgCl C Ag1+ + F1- + Na1+ + Cl1-  AgCl + NaF D Ag1+ + F1- + Na1+ + Cl1-  Ag1+ + Cl1- + NaF

Reactievergelijkingen Practicum: toepassingen van ionenverbindingsreacties 1. Opsporen van chloride-ionen Waarneming bij zeewater: Er ontstaat een neerslag Waarneming bij gedestilleerd water: De oplossing blijft helder Reactievergelijkingen AgCl slecht oplosbaar NaCl  Na+ + Cl- +I -I AgNO3  Ag+ + NO3- NaNO3 goed oplosbaar +I -I ER: Ag+ + Cl-  AgCl 

De pH daalt en na uitdampen blijft er een witte vaste stof over 2. Verwijderen van verf Werkwijze: pH van de NaOH-oplossing: pH na toevoegen van de HCl-oplossing: 10 7 Vermeld de waarneming bij de oplossing ontstaan na toevoeging van HCl aan NaOH: De pH daalt en na uitdampen blijft er een witte vaste stof over Vermeld de waarneming bij gedestilleerd water: De vloeistof is volledig verdampt, er blijft niets achter Reactievergelijkingen: NaOH  HCl  Na1+ + OH1- H1+ + Cl1-

zuur + hydroxide vormt een zout en water Vermeld in woorden de algemene reactie waaraan de toevoeging van HCl aan NaOH beantwoordt: zuur + hydroxide vormt een zout en water H+ + OH-  H2O Essentiële reactie: 3. Bereiden van een verfrissend drankje CO2 Welke stof doet het drankje sprankelen? Reactievergelijkingen: NaZ goed oplosbaar HZ  H+ + Z- NaHCO3  Na+ + HCO3- H2CO3 gasontwikkeling ER: H+ + HCO3-  H2CO3  H2O + CO2 

4. Neutraliseren van maagzuur Reactievergelijkingen: MgCl goed oplosbaar 2 2 HCl  2 H+ + 2 Cl- +II -I Mg(OH)2  Mg2+ + 2 OH- 2 H2O neutralisatie ER: 2 H+ + 2 OH-  2 H2O