Wet van Behoud van Massa

Transcriptie

1 Les 3 E42

2 Wet van Behoud van Massa In 1789 door Antoine Lavoiser ontdekt dat : De totale massa tijdens een reactie altijd gelijk blijft. Bij chemische reacties worden moleculen dus veranderd in andere moleculen De atomen veranderen niet, niet qua soort én ook niet qua aantallen Er verdwijnt dus geen materie en er komt ook niets bij!! Het totaal van alle atoommassa s blijft gelijk. Of het nu om een neeslagreactie of een verbranding gaat, de Wet van Behoud van Massa gaat altijd op

3

4 Rekenen aan neerslagreacties Wanneer 2 oplossingen van zouten bij elkaar gevoegd worden, is het mogelijk dat er een neerslag ontstaat. Dit wordt een neerslagreactie genoemd Een voorbeeld: Een oplossing van magnesiumchloride wordt gemengd met een natriumhydroxide oplossing Geef de verhoudingsformules van de beide zouten Geef de oplosvergelijkingen van beide zouten Welk neerslag ontstaat bij het mengen van deze 2 oplossingen? Geef de reactievergelijking van de neerslagreactie

5 Rekenen aan neerslagreacties MgCl 2 (s) Mg 2+ (aq) + 2 Cl - (aq) NaOH (s) Na + (aq) + OH - (aq) Mg 2+ (aq) + 2 OH - (aq) Mg(OH)2 (s)

6 Rekenen aan neerslagreacties Mg 2+ (aq) + 2 OH - (aq) Mg(OH)2 (s) De concentratie aan magnesiumchloride in een oplossing bedraagt 60 g/l 2,25 liter van deze oplossing wordt toegevoegd aan een oplossing van natriumhydroxide Hoeveel gram natriumhydroxide heb je nodig om alle Mg 2+ -ionen te laten neerslaan?

7 Stappenplan: Rekenen aan neerslagreacties 1. Bereken hoeveel gram er aan magnesium-ionen in de 2,25 liter oplossing zitten (concentratie x volume) 2. Bepaal de molverhouding tussen de Mg 2+ -ionen en de OH - -ionen 3. Bereken het aantal mol aan benodigde OH - -ionen 4. Bepaal de massaverhouding tussen de OH - -ionen en de natriumhydroxide 5. Bepaal de benodigde massa aan natriumhydroxide

8 Rekenen aan neerslagreacties MgCl 2 (s) Mg 2+ (aq) + 2 Cl - (aq) Molmassa MgCl 2 = 95,211 g/mol Concentratie = 60 g MgCl 2 /L = 60g : 95,211 g/mol = 0,630 mol MgCl 2 /L Volume = 2,25 L Hoeveelheid MgCl 2 in 2,25L = 2,25 L x 0,630 mol MgCl 2 /L = 1,418 mol MgCl 2 = 1,418 mol Mg 2+ -ionen

9 Rekenen aan neerslagreacties Mg 2+ (aq) + 2 OH - (aq) Mg(OH) 2 (s) 1 mol Mg 2+ -ionen reageert met 2 mol OH - -ionen tot 1 mol Mg(OH) 2 1,418 mol Mg 2+ -ionen reageert dus met 2x 1,418 mol OH - -ionen Benodigde hoeveelheid OH - -ionen: 2,836 mol Deze ionen zijn afkomstig van NaOH, dus 2,836 mol NaOH is hiervoor nodig Molmassa NaOH = 39,997 g/mol Dus benodigde hoeveelheid NaOH = 2,836 mol x 39,997 g/mol = 113,42 gram

10 Oefening 250 ml 0,125M aluminiumchloride oplossing wordt toegevoegd aan 500 ml 0,0895M natriumfosfaat oplossing Geef de oplosvergelijkingen van beide oplossingen Welk neerslag ontstaat er? Hoeveel neerslag ontstaat er (uitgedrukt in grammen)? Welke ionen blijven er achter in de oplossing? Bereken van elke ion-soort de concentratie. Doe hetzelfde voor: 130 ml 0,0625M kopernitraat oplossing wordt toegevoegd aan 200 ml 0,998M natriumcarbonaat oplossing 80 ml 0,500M loodnitraat oplossing wordt toegevoegd aan 25 ml 0,775M ijzer(ii)sulfaat oplossing

11 Oefening 300 ml 0,375M aluminiumchloride oplossing wordt toegevoegd aan 250 ml 0,550M natronloog Geef de oplosvergelijkingen van beide oplossingen Welk neerslag ontstaat er? Hoeveel neerslag ontstaat er (uitgedrukt in grammen)? Welke ionen blijven er achter in de oplossing? Bereken van elke ion-soort de concentratie.

12 Uitwerking oefening 300 ml 0,375M aluminiumchloride oplossing wordt toegevoegd aan 250 ml 0,550M natronloog Oplosvergelijkingen: H AlCl 3 2 O Al 3+ (aq) + 3 Cl - (aq) H 2 O NaOH Na + (aq) + OH - (aq) Neerslagreactie: Al 3+ (aq) + 3 OH - (aq) AlOH 3 (s) Wat kan er reageren? 0,300 L x 0,375 mol/l = 0,1125 mol aluminiumhydroxide = 0,1125 mol aan Al 3+ -ionen 0,25 L x 0,550 mol/l = 0,1375 mol natriumhydroxide = 0,1375 mol OH - -ionen

13 Uitwerking oefening Neerslagreactie: Al 3+ (aq) + 3 OH - (aq) AlOH 3 (s) 1 aluminium-ion reageert met 3 hydroxide-ionen tot 1 molecuul aluminiumhydroxide Uit de OH - -ionen kan dus maximaal 0,1375 : 3 = 0,0458 mol AlOH 3 gevormd worden Molmassa van AlOH 3 = 78,0036 g/mol Dus 0,0458 mol AlOH 3 = 0,0458 mol x 78,0036 g/mol = 3,58 gram aan neerslag Van de 4 ionsoorten is alleen zijn alleen de OH - -ionen volledig gebruikt. Dit houdt in dat de andere 3 ionen zich nog in de oplossing bevinden

14 Uitwerking oefening Van de 4 ionsoorten is alleen zijn alleen de OH - -ionen volledig gebruikt. Dit houdt in dat de andere 3 ionen zich nog in de oplossing bevinden Aluminiumionen: 0,1125 mol aan Al 3+ -ionen (begin) - 0,0458 mol Al 3+ -ionen (wat gereageerd heeft) = 0,0667 mol Al 3+ -ionen Dit bevindt zich in ( ml =) 550 ml [Al 3+ ] = 0,0667 mol : 0,55 L = 0,1213 M Chloride-ionen: 0,300 L x 0,375 mol/l aluminiumhydroxide-opl bevat 3 x 0,300L x 0,0375 mol/l = 0, 3375 mol Cl - ionen [Cl - ] = 0, 3375 mol Cl - ionen : 0,55L = 0,6136 M Natrium-ionen: 0,25 L x 0,550 mol/l = 0,1375 mol natriumhydroxide levert 0,1375 mol Na + -ionen [Na + ] = 0, 1375 mol Na + ionen : 0,55L = 0,25 M