Zouten

Samenvatting Hoofdstuk 2 Scheikunde §2.2 · Toepassing van zouten: tandpasta uit natriumfluoride, planten hebben ionsoorten nodig voor groei bijv. kalium, calcium, nitraat, en fosfaat tekort word verholpen door kunstmest. NPK-kunstmest = N (stikstof), P (fosfor), K (kalium). Marmer bestaat uit calcium en carbonaationen (kalksteen) · Bij verhoudingsformule moet de stof altijd elektrisch neutraal zijn. Verhoudingsformule van aluminiumchloride is Al13+Cl31-. Te vereenvoudigen tot AlCl3. · Elektrovalentie: geeft aan met welke lading het van het atoom afgeleide ion voorkomt in een zout · Metalen hebben positieve elektrovalenties. · Metalen eerste groep PS 1+, metalen tweede groep 2+, metalen dertiende groep 3+. D.w.z. het getal geeft de waarde van de positieve ionen aan. · Na+:natriumion, Mg2+:magnesiumion, Al3+:aluminiumion · Meeste metalen hebben elektrovalentie 2+ · Tabel 2.1 en 2.2 uit het boek uit je hoofd kennen · Sommige metalen hebben twee elektrovalenties. Welke valentie ze hebben word dan aangegeven met Romeinse cijfers. Bijv: Fe2+=ijzer(II)ion en Fe3+=ijzer(III)ion · Niet-metalen hebben vrijwel altijd negatieve elektrovalenties. Niet-metalen in PE groep 17 hebben elektrovalentie 1- en niet-metalen uit groep 16 hebben elektrovalentie 2-. D.w.z. het getal geeft de waarde van de negatieve ionen aan. · Namen van ionsoorten die afgeleid zijn van niet-metalen eindigen altijde op ‘-ide’ · Namen van samengestelde ionen eindigen altijd op –aat of –iet. Er bestaat 1 uitzondering OH- heet hydroxide-ion · Samengesteld ion is meestal negatief. Er is 1 uitzondering NH4+ · Vb: afleiding van een samengesteld ion. Ba2+ en PO43—ionen. Ba3(PO4)2 · Bij naamgeving van zouten staat het positieve ion voorop, gevolgd door de naam van het negatieve ion. Vb: Mg(NO3)2 = magnesiumnitraat, PbO = lood(II)oxide · Trivale namen zie table 2.3 uit je hoofd leren. §2.3 · Het omringen van ionen door watermoleculen heet hydratie. Ionen die zijn omhuld door een mantel van watermoleculen, heten gehydrateerde ionen. · Als een zout in water oplost wordt er (aq) achter gezet. Vb: NaCl(s) à Na+(aq) + Cl-(aq) · Alle zouten zijn niet in water oplosbaar. Als een ionrooster te sterk is zullen de watermoleculen er niet in slagen de ionen ‘los te weken’. · Zouten die als positieve ionsoort natrium-, kalium- of ammoniumionen bevatten, zijn goed oplosbaar · Zouten die als negatieve ionsoort nitraat- of acetaationen bevatten, zijn goed oplosbaar · Oplossing van hydroxiden worden vaak met trivale namen aangeduid. Tabel 2.4 uit je hoofd leren. · De meeste metaaloxiden lossen slecht op in water. Bij het oplossen reageren de O2—ionen onmiddellijk met H2O moleculen. Hierbij ontstaan OH- ionen. Vb: Na2O(s) + H2O(l) à 2Na+(aq) + 2OH-(aq) · Door een oplossing van een zout te verwarmen kan je het water laten verdampen. De positieve en negatieve ionen van het zout vormen dan weer een ionrooster. Er gebeurt eigenlijk tegenovergestelde van oplossen. Vb: Zn2+(aq) + SO42-(aq) à ZnSO4(s)
§2.4 · Als je een combinatie van ionen bij elkaar doet en er komt een slecht oplosbaar zout uit wordt dit in Binas met de letter s aangegeven. · Dit valt uit te leggen als je het desbetreffende zout in water brengt, lost het niet op en de ionen van het desbetreffende zout kunnen niet samen in 1 oplossing voorkomen. Als je ze bij elkaar brengt krijg je direct een vaste stof. · Als je ionen bij elkaar voegt kun je dit het beste in een oplosbaarheidtabelletje zetten. In BINAS kun je dan op zoeken wat met elkaar reageert. · Als er een reactie plaats vind met 2 ionen die slecht met elkaar reageren noem je dat een neerslagreactie · De vergelijking die de reactie tussen de ionen weergeeft, heet een ionenvergelijking. Vb: Pb2+(aq) + 2I-(aq) à PbI2(s) · Als een zout goed oplost komt dat niet in de ionenvergelijking. Omdat er toch niets mee gebeurt. §2.5 · Als je ionen uit een stof wilt verwijderen moet je een zout toevoegen die er slecht mee reageert. Bijv. je hebt natriumsulfaatoplossing en de sulfaat-ionen moet eruit. Dan voeg je barium-ionen toe want die reageren slecht met sulfaat en dan voeg je nitraat toe want dat reageert wel goed met natrium. Dan krijg je deze reactievergelijking: Ba2+(aq) + SO42-(aq) à BaSO4(s) · Als je een bepaald zout wilt hebben moet je twee zouten bij elkaar voegen zodat je een zout overhoud. Bijv. je wilt koper(II)fosfaat dan voeg je koper(II)nitraat en natriumfosfaat bij elkaar en dan krijg je koper(II)fosfaat, omdat natrium en nitraat goed met elkaar reageren. · Als je ionen in een oplossing wilt aantonen los je een klein beetje van de vaste stof op in water. Dan voeg je een positieve ionsoort toe die slechts met één van beide negatieve ionen kan reageren. Dan kijk je als er neerslag gevormd is of het is opgelost en dan kun je uit BINAS afleiden welke stof het is (tabel 45A) §2.6 · Als koper(II)sulfaat water chemisch bindt spreek je van kristalwater. · Bij indampen krijg je Cu2+(aq) + SO42-(aq) + 5H2O(l) à CuSO4·5H2O(s) · Bij verhitten van de blauwe vaste stof CuSO4·5H2O(s) à CuSO4(s) + 5H2O(g) · Bij water toedruppelen aan de witte stof CuSO4(s) + 5H2O(l) à CuSO4·5H2O(s) · Stoffen die net als blauw koper(II)sulfaat watermoleculen in het kristal hebben, noemen we hydraten. Het opnemen van water door een zoutkristal is een vorm van hydratie. · Kobaltchloride vormt ook een hydraat CoCl2 is blauw, het hydraat (CoCl2·6H2O) is rood. · Stoffen die op die manier water kunnen binden, gebruikt men als ‘droogmiddel’. Silicagel is zo’n droogmiddel. Het neemt de watermoleculen uit de lucht, waardoor de omgeving watervrij wordt. · In bouwmaterialen zoals gips, cement en beton speelt kristalwater een belangrijke rol. Bij krachtige verhitting van deze hydraten verliezen de stoffen hun kristalwater, waardoor een onsamenhangend poeder ontstaat. §2.7 · Calciumcarboont (kalksteen) en magnesiumcarbonaat reageren met water, waarin koolstofdioxide is opgelost. De vergelijkingen zijn: CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(aq) à Ca2+(aq) + 2HCO3-(aq) MgCO3(s) + H2O(l) + CO2(aq) à Mg2+(aq) + 2HCO3-(aq) · Hard water is water dat Ca2+(aq)- en/of Mg2+(aq)-ionen bevat. Hoe hoger de concentraties van deze ionen, des te harder is het water. · Hard water geeft veel problemen - ketelsteen in de fluitketel en koffiezetapparaat - kalkaanslag op verwarmingselementen van de wasmachine en vaatwasser - gaatjes van stoom strijkijzer verstopt - tegels en kranen in douche en badkamer krijgen witte kalkaanslag · Kalk ontstaat bij verhitting van hard water: Ca2+(aq) + 2HCO3-(aq) à CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g) · Hard water geeft problemen bij het wassen. Je moet met hard water veel meer wasmiddel toevoegen. · Je kunt water ontharden door het te laten koken. Men maakt er dan gebruik van dat waterstofcarbonaat neerslaat in de vorm van calciumcarbonaat. Is alleen geschikt voor huishoudelijk gebruik · Centrale waterontharding door toevoegen van natronloog: Ca2+(aq) + HCO3-(aq) + OH-(aq) à CaCO3(s) + H2O(l) · Wasmiddelfabrikanten voegen stoffen toe die de Ca2+-ionen aan het water onttrekken, zonder dat daarbij neerslag ontstaat · Ionenwisselaar bestaat uit zeer kleine plastic bolletjes, waaraan zich negatief geladen atoomgroepen bevinden. Aan deze groepen zijn Na+-ionen verdrongen door Ca2+-ionen. Dit proces noemt men regenereren §2.8 · De vervuiling van de Rijn is hoofdzakelijk te danken aan lozing van rioolwater en industriële afvalstoffen. · De verzilting (chloridevracht is gestegen) van het water brengt de land- en tuinbouw in gevaar · Gechloreerde koolwaterstoffen worden toegepast als gewasbeschermings- en insectenbestijdingsmiddelen ook wel pesticiden genoemd. Ze oefenen schadelijke werking in Rijn en Waddenzee uit. · Zware metalen zijn ook een grote vervuiler. Vooral kwik(II)- en de cadmiumionen. Deze mogen ze dus niet meer gewoon lozen. · Uitvlokken = de zware metalen worden niet meegenomen door de stroming maar zakken naar de bodem door het teveel. · Fosfaten verontreinigen het totale oppervlaktewater. Fosfaten worden door planten gebruikt bij hun groei en als er teveel planten zijn is er geen of te weinig zuurstof voor vissen en andere waterdieren. Dit proces wordt ook wel eutrofiëring genoemd. · Eutrofiëring=overbemesting · Waterzuivering is noodzakelijk anders leeft er straks niks meer in het water · Afvalwaterzuiveringsinstallaties gaat als volgt. Het rioolwater komt in voorbezinking. Het slib wordt afgevoerd. De rest wordt dan belucht en dan is er nog een nabezinking. En het slib wordt weer afgevoerd. Dan blijft er oppervlaktewater over. · 1. verwijderen van drijvende verontreinigen en voorbezinking van grovere zwevende delen 2. beluchten van het verontreinigde water en inbrengen van bacteriekolonies. Het aanwezige anorganische afvol wordt oxidatief afgebroken. 3. nabezinking en slibvorming. Het slib wordt verwerkt tot meststof voor de akkerbouw. 4. defosfatering van het gezuiverde water. Toepassing van extra zuiveringsstap wordt slechts hier en daar toegepast.