Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

Hoofdstuk 1: De bouw van stoffen1.2: De bouw van een atoom.Een atoom bestaat uit : Protonen = weergegeven door de letter p. (zijn +, en zijn in een gelijk aantal als de elektronen) Elektronen = weergegeven door e-. (zijn -, dus de elektronen wolk ook) Neutronen = weergegeven door de letter n. (zijn ongeladen, maar de kern is +)

Rutherford kwam erachter waar precies in een atoom de elektronen, protonen en neutronen voor kwamen. Ook ontdekte hij hoeveel p, e- en n er voorkwamen in een atoom.

Elk atoom heeft een atoom nummer. Met dit atoom nummer weet je ook direct het aantal protonen en elektronen, want het Atoomnummer = het aantal protonen = het aantal elektronen.

Ook weet je van elk atoom het massa getal. Hiermee kun je het aantal neutronen berekenen, namelijk:Het massagetal = het aantal protonen + het aantal neutronen.

1.3: Ionen: atomen met een lading.Ionen hebben een hoger smeltpunt. Want de deeltjes trekken elkaar meer aan (ze zijn geladen)Als er een elektron weg gaat, word het ion +.Als er een elektron bij komt, word het ion -.

Enkelvoudig positief ion= een atoom met een positieve lading. (bv Ag+ )Enkelvoudig negatief ion= een atoom met een negatieve lading. (bv H- )Samengesteld ion= Een groepje atomen met een negatieve of positieve lading. (bv NH4

+ ).

1.4 De massa’s van atomen, moleculen en ionen.Een Proton heeft een massa van 1,0 u.Een Neutron is net zo zwaar als een proton en heeft dus ook een massa van 1,0 u.Een Elektron heeft, vergeleken met een pro-/neutron, een hele kleine massa: 0,00055 u. We mogen daarom de massa van een elektron verwaarlozen. Dus de massa van een ion is gelijk aan de massa van een atoom.De massa van een atoom kun je opzoeken in de BINAS of in het periodiek systeem. Voor atoom massa wordt vaak de letter M gebruikt.

1.5: Het periodiek Systeem.Een element= Een stof die uit één atoomsoort bestaat.aPeriodiek systeem:- De horizontale rijen heten perioden.- De verticale rijen heten groepen. De elementen in een groep hebben stof eigenschappen die op elkaar lijken.

1e groep 2e groep 17e groep 18e groepAlkalimetalen (behalve H) Aardalkalimetalen Halogenen Edelgassen

Groep Lading ion1 1+2 2+13 3+15 3-16 2-17 1-- Metaal ionen zijn altijd + (metaal atomen hebben positieve elektrovalenties)- Niet metalen vrijwel altijd -- Atomen uit dezelfde groep hebben vrijwel altijd dezelfde lading.Zie ook tabel 39 van de BINAS.

1

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

Hoofdstuk 2: Rekenen in de chemie 12.2: Grootheden en eenhedenMoleculaire stoffen zijn opgebouwd uit moleculen:- Zijn de atomen hetzelfde? Dan is de moleculaire stof een element.- Zijn de atomen van verschillende soorten? Dan is de moleculaire stof een verbinding.

Geleidt een moleculaire stof elektrische stroom?Ja als hij aan 2 voorwaarden voldoet, namelijk:- De stof moet bestaan uit geladen deeltjes (ionen)- De geladen deeltjes moeten vrij kunnen bewegen.

Moleculaire stoffen zullen dus nooit stroom geleiden, want ze bestaan uit ongeladen deeltjes. Ook komen in hun molecuul formule alleen symbolen voor van niet-metalen.Moleculen bestaan dus altijd uit niet-metalen.

Naam FormuleGlucose C6H12O6

Kaarsvet C18H36O2

Koolstofdioxide CO2

Koolstofmono oxide COMethaan CH4

Water H2O

Hoe weet je de naam van een stof?

Index Voorvoegsel1 Mono2 Di3 Tri4 Tetra5 Penta6 Hexa

2.3: Atoombindingen.Polaire atoombinding= Dan vind je de bindingselektronen meer in de buurt van het ene atoom dan in de buurt van de andere. Een voorbeeld hiervan is een waterstof brug.Atomen in een stof worden bijeen gehouden door atoombindingen.Covalentie van een atoomsoort= het getal dat aangeeft hoeveel bindingen die atoomsoort in een molecuul aangaat.

Atoomsoort CovalentieH, F, Cl, Br, I(jood) 1O, S 2N, P 3C, Si 4

De atoombindingen worden uitsluitend verbroken bij chemische reacties.

2.4: Vanderwaalsbindingen.De drie fasen van een stof.- In de vaste fase zijn de moleculen regelmatig gerangschikt. Ze trillen rond een vast punt en blijven

daarom op hun plaats.- In de vloeibare fase is het regelmatige patroon verloren gegaan. De moleculen bewegen kriskras

langs elkaar. Ze blijven nog wel dicht bij elkaar (net als in de vaste fase)

2

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

- In de gasvormige fase bewegen de moleculen ook, maar nu op een zeer grote afstand van elkaar. Tussen de moleculen van een gas is “niets”: lege ruimte. Zo wordt van een afgesloten ruimte met gas slechts 0,001 deel bezet door moleculen, terwijl 0,999 deel uit lege ruimte bestaat. Hier wordt de vanderwaalsbinding verbroken.

Vanderwaalsbinding= De binding tussen moleculen onderling (in vaste en vloeibare fase). Hoe zwaarder de moleculen, des te sterker is de vdw. Binding, des te hoger is het kookpunt van die stof.

2.5: Waterstofbruggen.

Tussen moleculen waarin OH-groepen of NH-groepen voorkomen, treedt behalve een vanderwaalsbinding ook nog een extra binding op, een waterstofbrug (H-brug).

Hoe meer H-Bruggen, des te hoger het smeltpunt.

2.6: Mengsels van moleculaire stoffen.

Hiedrofiele Stof= Een stof die van water houd (en dus daarin, en in andere hydrofiele stoffen, oplost)Hydrofobe Stof= Een stof die niet van water houd (en dus daarin niet goed oplost, maar in andere hydrofobe stoffen wel.)

Een oplossing is verzadigd als er niks meer bij opgelost kan worden.

De oplosbaarheid van een stof geeft aan hoeveel van die stof er maximaal in 100g water van een bepaalde temperatuur kan oplossen. Is dat maximum behaald, dan is de stof verzadigd. De oplosbaarheid van een vaste stof wordt meestal groter als de temperatuur stijgt. De oplosbaarheid van een gas word meestal kleiner als de temperatuur stijgt.

Om hydrofiele en hydrofobe stoffen met elkaar te laten mengen, heb je een emulgator nodig. Deze bestaat uit een hydrofobe staart en een hydrofiele kop.

Emulsie= Mengsel van vloeistoffen, druppels van de ene vloeistof zweven in de andere vloeistof.Suspensie= Mengsel van een vaste stof met een vloeistof. Kleine deeltjes van de vaste stof zweven in de vloeistof. (lijd tot een bezinking)Schuim= Mengsel van gas en vloeistof. Belletjes van het gas zweven in de vloeistof.Nevel= Mengsel van gas en vloeistof. Kleine druppels vloeistof zweven in een gas.Rook= Mengsel van een vaste stof en een gas. Kleine deeltjes vaste stof zweven in een gas.

3

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

Hoofdstuk 3: Zouten3.1 InleidingZouten zijn stoffen die veel met elkaar gemeen hebben, maar er zijn ook verschillen tussen deze zouten.In dit hoofdstuk worden de speciale bindingen tussen zouten behandeld.

3.2 ZoutenValenties van metalen:De lading die een zout kan hebben, noemen we de ‘elektrovalentie’ of ‘de waardigheid’.De elektrovalentie van een atoomsoort geeft aan met welke lading het ion van die atoomsoort kan voorkomen in een zout.

Metalen hebben altijd positieve elektrovalenties. Metaalionen bevatten dus positieve ionen.Zie Blz. 67 van je boek tabel 3.7.

De metalen uit groep 1 van het periodiek systeem hebben een elektrovalentie van 1+.Dit zijn dus eenwaardige positieve ionen.De metalen uit groep 2 van het periodiek systeem hebben een elektrovalentie van 2+.Dit zijn dus tweewaardige positieve ionen.De metalen uit groep 13 van het periodiek systeem hebben een elektrovalentie van 3+.Dit zijn dus driewaardige positieve ionen.

Sommige metalen hebben meerdere elektrovalenties, zo kan Koper (Cu) voorkomen als Cu+ en Cu2+. Dit moet je ook in de naamgeving van het ion onderscheiden. Daarom zet je een Romeins cijfer achter de naam van het ion

Bijvoorbeeld:- Cu(II)ion- Fe(III)ion

Romeinse cijfers gebruik je dus alleen in de naam als het desbetreffende ion meerdere elektrovalenties heeft. Hier geeft het Romeinse cijfer de lading van het ion aan.

Valenties van niet-metalen:Niet-metalen kunnen zowel in moleculaire stoffen als in zouten voorkomen. Als deze in zouten zitten hebben deze altijd een negatieve elektrovalenties.

De niet-metalen uit groep 17 van het periodiek systeem hebben een elektrovalentie van 1-.Dit zijn dus eenwaardige negatieve ionen.De niet-metalen uit groep 16 van het periodiek systeem hebben een elektrovalentie van 2-.Dit zijn dus tweewaardige negatieve ionen.

Namen van negatieve ionsoorten die afgeleid zijn van niet-metalen hebben altijd –ide achter hun naam. Bijvoorbeeld:- Cl−: Chloride-ion.

Samengestelde ionen:Er bestaan ook samengetelde negatieve ionen. De namen van deze ionen eindigen altijd op –aat en –iet behalve Hydroxide(OH−). Geheugensteun: Een ion dat op –aat eindigt heeft altijd 1 +/- meer dan bij een ion dat op –iet eindigt.

Zoutformules:In een zout zijn de ionen altijd zo aanwezig dat het zout in zijn geheel neutraal is. De formule waar je dit mee aanduidt noem je de verhoudingsformule. De verhoudingsformule is heel makkelijk te bepalen

4

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

als je de ionen weet, die het zout bevat.

Bijvoorbeeld:- AluminiumChloride.Stap 1: Uit welke ionen bestaat de stof: Al3+ en Cl− ionen.Stap 2: Hoeveel van de negatieve/positieve ionsoort heb je nodig om het andere ion gelijkwaardig te maken: 3 x Cl− en 1 x Al3+

Stap 3: Noteer dit zo: Al3+(Cl−)3 of Al(Cl)3

Bij de naamgeving van het zout zet je altijd het positieve ion voorop en daarachter komt het negatieve ion.

3.3 ZoutoplossingenHydratatie:Neem het molecuul H2O, dit molecuul bestaat uit 3 positief geladen kernen en 3 negatief geladen elektronenwolken die elkaar overlappen, maar het zwaartepunt ligt niet precies in het midden. Hierdoor ontstaan de positieve en negatieve kanten van het molecuul. Hierdoor is het water is in staat om het ionrooster van ionen af te breken. Dit komt doordat de negatieve zijde van het watermolecuul zich tegen het positieve deel uit het ionrooster keert en de positieve zijde van water zich naar de negatieve zijde van het ionrooster keert. Hierdoor ontstaan nieuwe bindingen die (gedeeltelijk) het verlies van de kracht van het ionrooster compenseren.

Het omringen van ionen door watermoleculen noem je hydratatie.Ionen die omringt zijn door een wand van watermoleculen heten gehydrateerde ionen.In de formule noteer je dit door achter het ion (aq) neer te zetten (aq van aqua).Hier volgt een formule voor het oplossen van Kopersulfaat (Cu2+So3

2-):Cu2+SO3

2−(s) Cu2+(aq) + SO32− (aq)

Let op: Niet alle zouten zijn oplosbaar in water, soms is het ionrooster te sterk en zijn de watermoleculen niet in staat om het ionrooster los te weken.

Oplosbaarheid van zouten:

In de Binas op tabel 45A vindt je een tabel waarin staat welke zouten goed, slecht of matig oplosbaar zijn in water. Zouten die als positieve ionsoort Natrium, kalium of ammonium bevatten zijn goed oplosbaar in

water. Zouten die als negatieve ionsoort nitraat, of acetaat ionen bevatten zijn ook goed oplosbaar.

Triviale namen:De triviale namen van stoffen moet je goed kennen (dit zijn de namen voor stoffen die wij in het dagelijks leven gebruiken) deze triviale namen kun in je Binas tabel 66A.

Oplosbaarheid van Metaaloxiden:De meeste metaaloxiden lossen slecht op in water, maar er zijn enkele die wel goed oplosbaar zijn in water. Dit zijn Na2O en K2O, er zijn ook enkele metaaloxiden die matig oplosbaar zijn in water. Dit zijn BaO en CaO. De oplossing gaat als volgt in zijn werk:De O2− ionen reageren onmiddellijk met de H2O moleculen, hierdoor ontstaat het ion OH−.Na2O(s) + H2O 2 OH− (aq) + 2 Na+(aq)

Natronloog* maak je door NaOH in water op te lossen, dit kun je echter ook doen door Na2O in water op te lossen. Bij een oplossing van Na2O is er sprake van een chemische reactie, dus moet je als beginstof ook H2O(l) vermelden in de reactieformule.

*Natronloog is de oplossing van natriumhydroxide (NaOH) in water. De oplossing is zeer basisch. In water valt natriumhydroxide uiteen in Na+- en OH−-ionen.Natronloog is een bijtende stof die huid en ogen aantast. Het wordt veel gebruikt voor reiniging. Natronloog wordt onder meer gebruikt voor de verzeping van vetten. Verder is het een veel gebruikt middel om de pH in te stellen.

5

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

Indampen van een Zoutoplossing:Door een zoutoplossing te verwarmen, kan het water waardoor het ionrooster van het zout zijn oude staat weer terug krijgt. Dit is het indampen van een zoutoplossing. Dit noteer je d.m.v een indampvergelijking:Na+(aq) + OH− (aq) Na2O(s)

3.4: Neerslagreacties:Als er bij een reactie een zout ontstaat dat slecht oplosbaar is in water komt dit zout als het ware naar beneden vallen in de oplossing. Dit is zoutneerslag.

Als je 2 ionen bij elkaar in een oplossing brengt ontstaat er meteen een vaste stof dit iis de neerslag. Deze kunnen samen namelijk niet in een oplossing voorkomen.Dit soort reacties noem je neerslagreacties. Dit schrijf je op in een neerslagvergelijking:Pb2+(aq) + 2 I− (aq) PbI2 (s)

De grootste zoutoplossing ter wereld is de zee.

3.5: Toepassingen van neerslagreacties:Er zijn 3 toepassingen van neerslagreacties:1. Manier: Een ionsoort verwijderen uit een oplossing

Hoe: Stel een fabriek heeft chemisch afval dit is verontreinigt water en dit mogen ze dus niet in een rivier gooien. Het water is schadelijk doordat er kwik(II)ionen in het water zitten.Dit halen ze eruit door de kwik(II)ionen neer te slaan met bijvoorbeeld carbonaationen. Natuurlijk is er geen voorraad carbonaationen dus dit zul je moeten maken. Je neemt bijvoorbeeld een oplosbaar out waarin een goed oplosbaar en minder schadelijk ion en een ion in zit om de kwik(II)ionen neer te slaan met natriumcarbonaat bijvoorbeeld. De oplossing voeg je vervolgens toe aan het afvalwater en de kwik(II)ionen worden neergeslagen. Je filtert het water en je hebt schoner afvalwater dat je in de rivier mag gooien.Houd er wel rekening mee dat je niet een ander schadelijk ion gebruikt dat goed oplosbaar is in water.

2. Manier: Een ionsoort aantonen in een oplossing. Hoe: Je hebt 2 stoffen natriumsulfiet of natriumsulfaat, je wilt aantonen welke stof er in de oplossing zit. Dit doe je door een zout toe te voegen dat met de ene stof neerslag vormt en als het bij de andere stof wordt gebracht dat er niks gebeurd je voegt het zout toe en je kijkt wat er gebeurd de rest spreekt voor zich..

3. Manier: Het maken van Zouten. Hoe: Stel je wilt het zout koper(II)fosfaat maken. Dit doe je door 2 zoutoplossingen bij elkaar te brengen waarbij in de ene oplossing kwik(II)ionen zitten en in de andere oplossing fosfaationen. Je zorgt ervoor dat de andere stof in de oplossing goed reageert met de kwik(II) of fosfaationen reageert en niet goed reageert met de andere stof in de andere oplossing. Je filtert de neerslag en je hebt je hebt je zout.

3.6: Kristalwater:Kristalwater:Kristalwater is water dat zich chemisch bindt aan andere zouten. Zo wordt elk Cu2+ ion door 5 H2O moleculen omringt. Dit noteer je als volgt(CuSO4):CuSO4 ∙ 5 H2O.

Hydratatie is een omkeerbaar proces. Dit kun je doen door een hydraat geleidelijk te verwarmen. Hydraten zijn stoffen die watermoleculen in het ionrooster hebben zitten. Een vorm van hydratatie is bijvoorbeeld het opnemen van water door een zoutkristal. Stoffen die op deze manier kunnen binden worden ook wel als droogmiddel gebruikt.De kleuren van hydraten kun je vinden in je Binas tabel 65B.

6

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

3.7 Hard waterHet ontstaan van hard water:Hard water is water dat veel metalen in de (aq)-vorm bevat, naarmate er een grotere hoeveelheid van deze metalen in de (aq)-vorm in water voorkomen is het water harder en naarmate er minder grotere hoeveelheden metalen in de (aq)-vorm in water voorkomen wordt het water steeds minder hard.

Hard water geeft nadelen als het wordt verwarmd:- Er kan kalksteen ontstaan in de fluitketel en het koffiezetapparaat.- Er komt kalkaanslag op verwarmingselementen van de vaatwasser en afwasmachine.- De gaatjes van de stoomstrijkijzerbout raken verstopt.- Tegels etc. krijgen een witte kalkaanslag.

In al deze gevallen zorgt kalk (calciumcarbonaat) voor de problemen. Kalk ontstaat bij de verhitting van hard water. De vergelijking ziet er zo uit:Ca2+(aq) + 2 HCO3

− (aq) CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)

Centrale waterontharding:Sommige drinkwaterleidingbedrijven ontharden hun water eerst voordat het water naar de klant gaat. Dit gebeurt vaak door natronloog toe te voegen aan het harde water de vergelijking ziet er als volgt uit:Ca2+(aq) + HCO3

−(aq) + OH−(aq) CaCO3(s) + H2O(l)

De vloeistof wordt door een kolom gevuld met bolletjes van kunsthars gevulde. De ionen die in de vloeistof zitten en je eruit wil hebben wissel je met de ionen die op de kolom zitten. Er wordt gewisseld met gelijkwaardige elektrovalenties, zo zullen de Ca2+ ionen die op de kolom zitten door 2 H+ worden gewisseld. De ionenwisselaar wordt na gebruik geregenereerd door de harsbolletjes te spoelen met een regeneratievloeistof, bijvoorbeeld natronloog. Door na te spoelen met behandeld water worden de laatste restjes afval verwijderd en dan is de ionenwisselaar weer bruikbaar.

7

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

Extra uitleg (het spul wat Driessen had gestuurd)

Soorten stoffen, zouten en zoutformulesIn hoofdstuk 1 van Pulsar-Chemie heb je gezien (demoproef of leerlingproef), dat er drie soortenstoffen zijn:Aggregatietoestand Categorie I (moleculair) Categorie II (zout) Categorie III (metaal)Vast Geleidt geen stroom Geleidt geen stroom Geleidt stroomVloeibaar Geleidt geen stroom Geleidt stroom Geleidt stroom

Bij elektrische stroom – zo leert de natuurkunde ons – bewegen er geladen deeltjes. Er zijn dustwee voorwaarden voor elektrische geleiding:

er zijn geladen deeltjes in een stof aanwezig deze geladen deeltjes kunnen vrij bewegen

Als je een stof smelt, gaan de moleculen dicht langs elkaar bewegen (zie Pulsar-Chemie, 3e klas,§ 6.1). Maar een molecuul is niet geladen, dus stoffen van categorie III en van categorie II (die invloeibare toestand wél stroom geleiden) bestaan dus niet uit moleculen (!!!).

Niet elke stof bestaat dus uit moleculen, zoals we in klas 3(voor de eenvoud) wél beweerden.

Alleen de stoffen uit categorie I bestaan uit moleculen. Dit noemen we dan ook de moleculairestoffen. Voorbeelden daarvan zijn water (H2O), koolstofdioxide (CO2) en glucose (C6H12O6).Wat zijn nu wél de kleinste deeltjes van de stoffen uit categorie II en categorie III? Daarvoormoeten we “iets nieuws verzinnen”. Dit hoofdstuk gaat over de stoffen uit categorie II: de zouten. Over categorie III (de metalen) komen we laten te spreken.

8

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

Stoffen uit categorie II en hun kleinste deeltjesEr zijn zoals gezegd twee voorwaarden voor elektrische geleiding:

er zijn geladen deeltjes in een stof aanwezig deze kunnen vrij bewegen

In een vaste stof kunnen de kleinste deeltjes van een stof niet vrij bewegen, maar in een vloeistofwel (zie boek 3e klas, § 6.1). De stoffen die binnen categorie II vallen, bestaan dus uit geladendeeltjes, die bij smelten langs elkaar kunnen bewegen. Zo’n geladen deeltje noemden we een ion(zie ook hoofdstuk 2 van de oefenbundel).Zoals je weet, trekt positieve lading negatieve lading aan en andersom. Het is dan ook logisch teveronderstellen, dat een positief ion of een negatief ion niet in zijn eentje (geïsoleerd) voorkomt.En inderdaad: je kunt pas een stof uit ionen opbouwen, als je positieve ionen en negatieve ionencombineert. Een stof die bestaat uit positieve en negatieve ionen noemen we een zout.Omdat er veel soorten ionen bestaan, bestaan er ook veel combinaties en zijn er dus vele zouten.“Zout” uit de keuken is maar één van de vele stoffen, die onder de categorie “zouten” vallen.Een zout is altijd elektrisch neutraal. De lading van de positieve ionen wordt opgeheven door delading van de negatieve ionen. Daarmee moet je rekening houden, als je de formule van een zoutwil opstellen.Voorbeeld 1:Het zout koperoxide bestaat uit koperionen en oxide-ionen, ofwel uit Cu2+ en O2–. Voor elkkoperion heb je één oxide-ion nodig (éénmaal +2 en éénmaal –2 heffen elkaar precies op).De formule van het zout koperoxide is dan ook Cu2+O2– of ook wel CuO.Voorbeeld 2:Het zout bariumchloride bestaat uit bariumionen en chloride-ionen, ofwel uit Ba2+ en Cl–. Voorelk bariumion heb je twee chloride-ionen nodig (éénmaal +2 en tweemaal –1 heffen elkaarprecies op).De formule van het zout bariumchloride is dan ook Ba2+(Cl–)2 of ook wel BaCl2 .Als je de ionladingen niet kent, is het dus onmogelijk om zoutformules op te stellen. Zorg er dusvoor, dat je de ionen, ionformules en ionladingen goed kent!

9

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

3.2 Enkele belangrijke opmerkingen over zouten en zoutformulesWil je de meest gemaakte fouten en misverstanden wat betreft zouten vermijden, lees dan deonderstaande opmerkingen aandachtig door.1. een zout bestaat niet uit moleculen. Je mag de formule van een zout dan ook nooit een

molecuulformule noemen. In het grijze kader hieronder wordt het verschil uitgelegd.

2. De formule van een zout geeft aan, in welke verhouding de positieve en negatieve ionen aanwezig zijn. We noemen een zoutformule dan ook wel een verhoudingsformule.

3. In een verhoudingsformule wordt gekozen voor de kleinste gehele getallen. De formule van bariumchloride is dus niet Ba2Cl4 of Ba3240Cl6880 maar gewoon BaCl2 .

4. In een verhoudingsformule staat het positieve ion altijd voorop.5. De naam van een zout wordt bepaald door de ionen, die erin zitten. Omdat elke scheikundige (en

elke scheikundeleerling) de bekendste ionen kent, hoef je de aantallen van de ionen er in de naam niet bij te zetten. Dat blijkt namelijk wel uit de ionladingen. Denk wél aan de juiste index in de verhoudingsformules. Dus:– de naam van BaCl2 is bariumchloride en niet bariumdichloride. Je weet zelf wel uit de naam

bariumchloride, dat je Ba2+ en Cl– moet combineren en dan kom je vanzelf op BaCl2 uit;– de naam van Al2O3 is aluminiumoxide en niet di-aluminiumtrioxide enzovoort.Bij moleculaire stoffen moet je wél mono, di, tri, etc gebruiken. Je moet dus kunnen herkennen aan een formule of een stof een moleculaire stof is of een zout. Dat lijkt lastiger dan het is: meestal gaat dat op termijn vanzelf goed, omdat je na het leren van de ionen vanzelf herkent, of een stof uit ionen bestaat of niet. Bovendien: de meeste zouten bestaan uit een metaal en een niet-metaal. Denk er alleen even aan, dat ook het ammoniumion (NH4

+) een ion is, hoewel het niet uit metaalatomen bestaat. Ook de stof NH4Cl (ammoniumchloride) is dus een zout.

6. In een verhoudingsformule mag je de ionladingen weglaten. Je mag ze ook blijven opschrijven. Zowel Ba2+(Cl–)2 als ook BaCl2 rekenen we goed. Wanneer ionen los voorkomen (we zullen zien dat dit in bepaalde omstandigheden kan), moet je wél altijd de ionlading erbij zetten. Bij punt 7 komen we hier nog even op terug.

7. Wanneer er samengestelde ionen in het spel zijn, kan er verwarring optreden. Neem bijvoorbeeld het zout kopernitraat. Daarvoor moet je per Cu2+ tweemaal een NO3

– gebruiken. Als je dit opschrijft als CuNO32, dan ontstaat er verwarring (er lijkt nu 32 keer een O-atoom te staan). Je bedoelt natuurlijk, dat het NO3

–-ion (het gehele pakketje NO3–) twee keer voorkomt. Om onduidelijkheid te

vermijden, moet je haken om het NO3–-ion zetten:

Cu(NO3)2

Wil je graag in een zoutformule de ladingen blijven noteren, let dan goed op wat er binnen en buiten de haken komt:Cu2+(NO3

–)2 en dus niet Cu2+(NO3)2–

(let op de plaats van het minteken van het nitraation !!!)

10

Het verschil tussen een zout en een moleculaire stofVaak denken mensen, dat zouten ook uit moleculen bestaan, bijvoorbeeld uitnatriumchloridemoleculen. Dat is onjuist, hoewel het een begrijpelijkmisverstand is. Een verschil is, dat moleculen afzonderlijk te herkennen zijn.Een watermolecuul bestaat uit één O-atoom en twee H-atomen. Eennaastgelegen watermolecuul (met twee H’s en één O) vormt een afzonderlijkherkenbaar “voorwerp”. Dat zie je goed bij het smelten van een stof: eenwatermolecuul blijft – ook in gesmolten water – bestaan uit drie atomen. Datbetekent, dat de binding tussen moleculen kennelijk zwakker is dan de bindingin moleculen. Kennelijk kunnen watermoleculen elkaar bij 0 ºC al niet meerstevig vasthouden, maar de atomen binnenin één molecuul zitten dan nog wélstevig aan elkaar vast.Bij een zout zit dat anders. Neem bijvoorbeeld het zout natriumchloride. Het isniet mogelijk om één “molecuul” natriumchloride aan te wijzen. Het natriumionlinks van een chloride-ion hoort even weinig bij dat chloride-ion als hetnatriumion bóven hetzelfde chloride-ion. Ze zitten ook allemaal even sterk aanelkaar vast. Bij het smelten van een zout gaan alle ionen los langs elkaarbewegen: het is dus niet zo, dat één natriumion in een gesmolten zout aan éénbepaald chloride-ion vast blijft zitten. Voor VWO4: bekijk ook i-puls 24.

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

– Voordeel van ladingen in verhoudingsformules noteren: je went jezelf aan om ladingen bij ionen te zetten en doet het ook nooit fout bij losse ionen (waar de ladingen verplicht bijmoeten).

– Nadeel van ladingen in verhoudingsformules noteren: je kúnt fouten maken in het zetten van haakjes (die moeten om de ladingen heen, maar dat wordt dus nog weleens fout gedaan).

Enkele voorbeelden van zoutformules met samengestelde ionen:

NH4Cl geen haakjes om NH4 nodig, want er ontstaat geen verwarring met slechts één NH4+-ion. Plaats hier dan ook geen haakjes, want dat is overbodig en dus fout.

BaCl2 geen haakjes om Cl nodig, want er ontstaat geen verwarring door rare getallen, ook al heb je twee Cl–-ionen. Plaats hier dan ook geen haakjes, want dat is overbodig en dus fout.

(NH4)2SO4 wél haakjes om NH4 nodig, want het NH4+-ion komt twee keer voor. NH42SO4 is natuurlijk niet juist. Geen haakjes om SO4 nodig, want het SO42–-ion komt maar één keer voor. Hier dus ook geen haakjes zetten.

Ca(CH3COO)2 vergelijk met het foute CaCH3COO2. Je hebt echt één Ca2+ en twee keer het gehele ethanoaation nodig. Dus twee keer CH3COO– in zijn geheel:(CH3COO)2 .

Hoewel schoolboeken vaak de ionladingen in verhoudingsformules noteert, is dit in de chemische beroepspraktijk (wetenschap, industrie, etc) niet gebruikelijk. Daar laat men in zoutformules de ionladingen doorgaans weg. Bij losse ionen – het zij nogmaals herhaald – staan wél altijd de ionladingen.

11

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

3.3 Zouten in water: oplossen en indampenAlle voorgaande “ellende” en regeltjes hebben misschien voor je gevoel weinig nut gehad. Tochis het handig om goed te hebben getraind in § 3.1 en § 3.2 van deze oefenbundel. Je gaat erplezier van hebben, wanneer we iets met zouten gaan uithalen: we gaan ze in water doen.Sommige zouten lossen goed in water op. Je ziet dat, doordat je (misschien na een beetje roeren)een heldere vloeistof krijgt wanneer je een zout in water brengt.Andere zouten lossen maar matig op in water. En er zijn ook zouten, waarvan maar een heelklein beetje oplost in water. Je ziet dan al snel dat er een troebel mengsel (een suspensie) ontstaat.Ook met behulp van geleidbaarheidsmetingen kun je zien, of een zout goed oplost in water. Bijgoed oplosbare zouten stijgt de elektrische geleidbaarheid van de oplossing, terwijl dat bij slechtoplosbare zouten niet het geval is.

Bij het oplossen van zouten vallen de zouten uiteen in losse ionen.

Je kunt in Binastabel 45A opzoeken, welke zouten goed, matig of slecht oplossen. Let op: “slechtoplossen” is niet hetzelfde als “niet oplossen”! Er lost bij “slecht oplossen” alleen heel weinigzout op en er zijn dan dus heel weinig losse ionen in het water aanwezig. Maar die losse ionen zijner wel.In een eerder stadium hebben we gezegd, dat ionen niet los kunnen voorkomen. Dat geldt niet inwater: als een zout oplost in water, dan komen de ionen wél los voor. Tussen de losse ionenzitten dan watermoleculen. De ionen móeten ook wel los voorkomen, anders zou eenzoutoplossing geen elektrische stroom kunnen geleiden (zie § 3.1/p. 20 van deze oefenbundel).Het oplossen van een zout kun je weergeven in een vergelijking. Enkele voorbeelden staanhieronder:

1) NaCl (s) → Na+ (aq) + Cl– (aq)2) Na2S (s) → 2 Na+ (aq) + S2– (aq)3) CuSO4 (s) → Cu2+ (aq) + SO4

2– (aq)4) CaBr2 (s) → Ca2+ (aq) + 2 Br– (aq)

Let op de volgende zaken: bij losse ionen (dus ionen in oplossing, dus met (aq)) moet je de ionlading erbij zetten! elk ion in het vaste zout komt apart in oplossing terecht. het water reageert niet mee. Er verdwijnt immers niets van de stof water, als je er iets in oplost. De

formule H2O hoort dan ook niet thuis in een oplosvergelijking. Het is in een oplosvergelijking wel toegestaan om “H2O” of “water” bóven de pijl te zetten, maar dit is zeker niet verplicht.

Het nut van het kennen van de ionformulesOm te weten welke ionformule na de pijl horen (losse ionen), moet je goed de ionformuleskennen. Vandaar de nadruk op het leren van die formules.Het nut van het opstellen van verhoudingsformules in § 3.2Om te weten welke formule voor de pijl hoort, moet je goed een verhoudingsformule kunnenopstellen. Vandaar de nadruk op het opstellen van juiste verhoudingsformules. Bovendien heb jebij het opstellen van die formules weer kennis van de ionformules nodig (de ionladingen bepalende ionverhoudingen!). Die ionformules moet je echt dromend kunnen beheersen: daar heb je alsnel een hoop profijt van.Bij het indampen van een zoutoplossing gebeurt het omgekeerde van oplossen: het water wordttussen de ionen uitgewerkt (verdamping) en de ionen vormen een vaste stof (het zout). Ookhiervan kun je een reactievergelijking opstellen, waarin opnieuw niet de formule H2O voor of nade pijl mag voorkomen. Het water verdampt (faseovergang!) maar wordt niet in een andere stofomgezet.Hint bij indampen:- zet eerst de losse ionen vóór de pijl en de juiste verhoudingsformule (let weer op de ionladingen!)

achter de pijl;- ga daarna zo nodig voor de pijl het aantal losse ionen kloppend maken.

12

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

Nog wat uitleg voor als je het toch nog lastig vindt:- Een ion heeft altijd lading en is altijd opgelost (aq)

Een vast zout heeft is neutraal van lading (dus het aantal + en – heft elkaar op) en is altijd vast (s)

- Denk aan het verschil tussen index en coëfficiënt:bij 2 H2O betekent de 2 dat ik twee watermoleculen heb, en de 2 dat ik in dat watermolecuul twee waterstofatomen heb. Je mag de 2 wel aanpassen, maar de 2 natuurlijk niet: dan zou je ineens een andere stof maken!Oplossen: de stof is eerst vast, daarna gaan de ionen uit elkaar (denk aan de lading!) en worden ze omringd door watermoleculen: de ionen zijn dan opgelost (aq).H2O mag niet in de reactievergelijking: dit reageert niet mee, maar gaat alleen om de ionen van de zouten zittenvb: NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq)

- Indampen: de ionen zitten los van elkaar in het water (aq) maar doordat ik het water laat verdampen (de ionen verdampen niet mee), blijven er alleen losse ionen over. Deze zien elkaar en vormen een vast zout. vb: Na+(aq) + Cl-(aq) NaCl(s)

- Neerslaan: dit gebeurt alleen met bepaalde combinaties van ionen (hoeven jullie nog niet te weten). Als deze ionen elkaar zien dan duwen ze al het water aan de kant en gaan ze aan elkaar vast zitten en worden ze weer een vast zout. Zoals het loodjodide (meestal wordt het een wit zout, maar dat twee kleurloze oplossing zo’n gele sliert maken ziet er gewoon mooi uit!)vb: Pb2+(aq) + 2 I-(aq) PbI2(s)

Voorbeelden:Geef de reactievergelijking voor het oplossen van…

1. natriumchlorideNaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq)

2. calciumnitraatCa(NO3)2(s) Ca2+(aq) + 2NO3

-(aq)3. aluminiumhydroxide

Al(OH)3(s) Al3+(aq) + 3 OH-(aq)4. ijzer(III)sulfaat

Fe2(SO4)3(s) 2 Fe3+(aq) + 3 SO42-(aq)

Geef de reactievergelijking voor het indampen van een oplossing van…5. ammoniumbromide

NH4+(aq) + Br-(aq) NH4Br (s)

6. kaliumsulfiet2 K+(aq) + SO3

2-(aq) K2SO3 (s)

Geef de reactievergelijking voor het neerslaan van…7. zilverchloride

Ag+(aq) + Cl-(aq) AgCl(s)8. calciumcarbonaat

Ca2+(aq) + CO32-(aq) CaCO3(s)

9. aluminiumfosfaatAl3+(aq) + PO4

3-(aq) AlPO4(s)

oplossen van…10. natriumcarbonaat

Na2CO3 (s) 2Na+(aq) + CO32-(aq)

11. koper(II)sulfideCuS(s) Cu2+(aq) + S2-(aq)

12. bariumfluorideBaF2(s) Ba2+(aq) + 2 F-(aq)

13. magnesiumethanoaat (!)Mg(CH3COO)2(s) Mg2+(aq) + CH3COO-(aq)

13

Scheikunde Samenvatting periode 2Dhr. Driessen

14. zilverfluorideAgF(s) Ag+(aq) + F-(aq)

Neerslaan/indampen van…15. IJzer(III)oxide

2 Fe3+(aq) + 3 O2-(aq) Fe2O3(s)16. Ammoniumnitraat

NH4+(aq) + NO3

-(aq) NHNO3(s)17. Zinkfosfaat

3 Zn2+(aq) + 2 PO43-(aq) Zn3(PO4)2(s)

18. LoodjodidePb2+(aq) + 2I-(aq) PbI2(s)

19. zilvercarbonaat 2 Ag+(aq) + CO3

2-(aq) Ag2CO3(s)

Geef de reactievergelijking voor…20. het oplossen van kaliumpermanganaat (de formule van het permanganaat ion is MnO4-)

KMnO4 (s) K+(aq) + MnO4-(aq)

21. het indampen van een oplossing van natriummonowaterstoffosfaat (de formule van het monowaterstoffosfaation is HPO4

2-)2 Na+(aq) + HPO4

2-(aq) Na2HPO4(s)22. Het neerslaan van ijzer(III)dichromaat (de formule van het dichromaation is Cr2O7

2-)Fe3+(aq) + Cr2O7

2-(aq) Fe2(Cr2O7)3(s)23. Het oplossen van terbium(III)nitraat (het element Terbium heeft als afkorting Tb)

Tb3+(aq) + NO3-(aq) Tb(NO3)3(s)

14