Scheikunde havo 4: zuren en basen + chemisch rekenen

Scheikunde H3 en H4

H3: zouten

Binas tabel 40A, 45A,66A.66B

Doordat zouten een sterke ionbinding hebben, hebben zouten een hoog smeltpunt. Alle ionen in een vast zout liggen in een vast patroon. Dit is het ionrooster.

Je hebt positief geladen ionen en negatief geladen ionen.

Alle metalenionen in groep 1 hebben een lading van 1+, alle metaalionen in groep 2 hebben een lading van 2+, de overige metaalionen hebben meestal een lading van 2+.

Ag⁺ en Al³⁺ zijn uitzonderingen.

In sommige metalen komen verschillende ionen voor. Je hebt dan bijvoorbeeld Fe²⁺ en Fe³⁺ dit wordt aangegeven met een romeins cijfer.
ijzer(|||)sulfaat is dan Fe³⁺SO₄^2-.

Metalen zijn altijd positief geladen en niet metalen negatief.

Je moet een zoutformule altijd gelijk maken

Na⁺Cl^- deze zout formule is gelijk, als je een stof hebt zoals barium die de formule Ba²⁺ heeft maak je de formule gelijk.

Bariumchloride is dan Ba²⁺Cl₂^-.

Eerst komt het positieve ion en dan het negatieve ion.

In binas tabel 45A kun je de oplosbaarheid van zouten zien.

Sommige zouten hebben een triviale naam dit zie je in tabel 66A.

Als je een zout oplost in water reageert het water niet. Door het oplossen wordt de ionbinding verbroken en ontstaan er losse ionen. Hiervan kun je een oplosreactie maken. Zie het voorbeeld van calciumchloride.

CaCl₂ (s) → Ca²⁺ (aq) + 2 Cl^- (aq)

Voordat je dit doet moet je opletten of het zout matig goed of slecht oplosbaar is.
zouten geleiden in sommige fase stroom. Gesmolten zouten en opgeloste stoffen kunnen stroom geleiden. Dit komt doordat er in gesmolten zouten en/of opgeloste stoffen losse ionen in voorkomen. De ionen bewegen los van elkaar. In een vast zout zitten de ionen vast in het ionrooster waardoor geen stroomgeleiding mogelijk is.

Om een vast zout uit een oplossing te halen is er maar één middel: het water moet verdampen en dit kun je doen door de scheidingsmethode indampen. Je kunt hiervan ook een indampingsreactie van maken. Zie het voorbeeld van een natriumchloride (keukenzout) oplossing

Na⁺ (aq) + Cl^- (aq) → Na⁺Cl^- (s)

Of het voorbeeld met een calciumchloride oplossing.

Ca²⁺ (aq) + 2 Cl^- (aq) → Ca²⁺Cl₂^- (s)

Een partij broodzout bevat 77mg natriumjodide per kg natriumchloride. Een half brood bestaat uit maximaal 265g droge stof zoals meen en dergelijke. Maximaal 1,8% daarvan mag bakkerszout zijn. Bereken hoeveel natriumjodide je binnenkrijgt als je een half brood eet.

Er mag 1,8% van 265g (265/100) □ 1,8 = 4,77g bakkerszout aanwezig zijn in een half brood. 77mg per kg is 0,077mg per g
4,77 □ 0,077 = 0,36729mg natriumjodide

Zouten in mest bevatten vaak samengestelde ionen. Een voorbeeld daarvan is ammoniumnirtaat (NH₄⁺NO₃^-) in tabel 66B in de binas staan de namen van zulke samengestelde ionen.

Je kunt ook een verhoudingsformule opstellen van een zout met een samengesteld ion.

Ca²⁺ + PO₄^3- →  Ca²⁺₃(PO₄^3-)₂

Je kunt zouten van elkaar onderscheiden. Dit doe je door gebruik te maken van tabel 45A in je binas. Je krijgt twee stoffen in dit geval meng je bariumnitraatoplossing met een natriumsulfaatoplossing. Je kijkt dan in je binas welke stoffen goed met elkaar oplossen. Als het goed is, is er een combinatie van 2 stoffen die niet goed oplosbaar zijn, die twee stoffen vormen een neerslag en daar maak je een neerslagreactie van. Dan zie je dat er een vaste stof ontstaat.

Ba²⁺ (aq) + SO₄^2- (aq) → Ba²⁺SO₄^2- (s)

H4: chemisch rekenen

Binas tabel: 8-12, 98, 99,

Van mg → g = x 1000
van g → mg = ÷ 1000

Van g → kg =  ÷ 1000

Van kg → g = x 1000

cm³ = ml en dm³ = L

van cm³ → dm³ = ÷ 1000

van dm³ → cm³ = x 1000

van dm³ → m³ = ÷ 1000

van m³ → dm³ = x 1000

belangrijke formules:

m = ρ □ V

m = Mol □ N

Mol = M □ V

Significante cijfers zijn cijfers die bepalen hoe nauwkeuring de meetwaarde is.

25 = 2 significante cijfers

0,5= 1 significante cijfer

1000,5= 5 significante cijfers

0,01= 1 significante cijfer

Bij □ of ÷ geef je jouw antwoord in het kleinste aantal significante uit de opgave. Bij + of – gebruik je het kleinste aantal decimalen uit de opgave.

Er is ook de wetenschappelijke notatie om grotere getallen makkelijker op te schrijven. Het getal komt tussen de 1 en de 10 en wordt vermenigvuldigd met een macht van 10.

0,008 = 8 □ 10^-3

0,14 L alcohol = 0,00014m³ = 1,4 □ 10^-4 m³

In een opgave is het belangrijk dat je pas afrond bij je eind antwoord.

Je kunt rekenen met de dichtheid. Daarvoor gebruik je de formule m= ρ □ V

Bereken de massa van 25dm³ ammoniak.
m= ρ □ V

M = 0,77 □ 25 = 19,25g

Bereken het volume van 25g zuurstof
m= ρ □ V
V= m/ ρ

V= 25/1,43

V= 17,482… dm³ = 17dm³ (juiste aantal significante cijfers)

Voor molrekenen gebruik je de chemische hoeveelheid (n). de eenheid van de chemische hoeveelheid is mol.
154,2 g grandisol in mol is 154,2 mol grandisol.

De molecuulmassa van water is 18,016u in mol is dat 18,016 g/mol.

In binas tabel 98 vind je van veel stoffen de molaire massa.

De formule voor molrekenen is m= mol x n

Bereken het aantal mol in 25g NaCl

M= mol x n

Mol= M/n

Mol= 25/58,44

Mol= 0,4277.. = 0,43 g/mol (juiste aantal significante cijfers)

Bereken de massa van 0,40 mol CaCO₃

m=mol x V

m= 0,40 x 100,09

m= 40,036g = 40g (juiste aantal significante cijfers)

Je kunt ook de molariteit van een stof berekenen. Dat is het aantal mol per liter. Daarbij gebruikt je de formule
mol= M x V

Bereken de molariteit van 15g NaCl per 100ml

Mol= m/n

Mol= 15/58.443

Mol= 0,2566…

M= mol/V

M= 0,2566../100

M= 2,5666.. x 10^-3

M= 2,6 mol/L (of 2,57M als er niet bij staat dat het in significante cijfers moet)

500ml NaCl met 0,45M bereken het aantal mol NaCl

500 ml = 0,5L

Mol= M x V

Mol= 0,45 x 0,5

Mol= 0,225 mol

De molariteit van een ion berekenen. Eerste de oplos reactie maken zodat je de molverhouding weet.

De vraag: [Na⁺] in 0,12M natriumfosfaat.

Na₃⁺SO₄^3- (s) → 3 Na (aq) + SO₄^3- (aq)

Molverhouding Na₃⁺SO₄^3- : Na⁺ = 1:3

[Na⁺] = 3 x 0,12M = 0,36M

Je kunt ook rekenen aan reacties. Dan reken je met de molverhouding.

Bereken het aantal gram H₂O als je 15g C₄H₁₀ verbrandt.

2 C₄H₁₀ + 13 O₂ → 8 CO₂ + 10 H₂O

De molverhouding tussen C₄H₁₀ en H₂O is 1:5

Dit betekent dat er bij 1 mol C₄H₁₀  5 mol H₂O ontstaat.

15g C₄H₁₀ … mol

Mol= m/n

Mol= 15/ 58,12

Mol= 0,258… → x5 = 1,290… mol H₂O

m= mol x n

m= 1,290.. x 18,015

m= 23,247..g = 23g H₂O

bereken hoeveel dm³ CO₂ er ontstaat wanneer je 4,5g C₂H₆ verbrandt

2 C₂H₆ + 7 O₂ →  4 CO₂ + 6 H₂O

Molverhouding 1: 2

mol= m/n

mol= 4,5/30,068

mol= 0,149…→ x2 = 0,299.. mol CO₂

m=mol x n

m= 0.299… x 44,01- = 13,173…

V= m/ ρ

V= 13,173../1,986 = 6,63.. dm³ = 6,6dm³

Water dat ingesloten is in een ionrooster noemen we kristal water.

Dit noteer je als volgt:
soda = natriumcarbonaatdecahydraat (66A)

Na₂⁺ CO₃^2-  * 10 H₂O

Gips = Calciumsulfaatdihydraat (table 66A)

Ca²⁺SO₄^2- * 2 H₂O

Vraag: welke stof heeft het hoogste massa % water?

Soda: Na₂⁺ CO₃^2-  * 10 H₂O

Massa deel/ massa geheel x 100

10 x 18,015/105,99 + 10 x 18,015 x 100 = 62,95… = 63,0%

Gips = Ca²⁺SO₄^2- * 2 H₂O

Massa deel/ massa geheel x 100

2 x 18,015/136,14 + 2 x 18,015 x 100 = 20,92… = 21%

Dus soda heeft een hoger massa percentage water dan gips.