V5SK-H9. Willem de Zwijgerteam. CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie.

Transcriptie

1 Auteur Laatst gewijzigd Licentie Webadres Willem de Zwijgerteam 27 October 2016 CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs Maken van Kennisnet. Wikiwijs Maken is een onderdeel van Wikiwijsleermiddelenplein, hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, vergelijkt, maakt en deelt.

2 Inhoudsopgave paragraaf 9.1 Wat is maagzuur? paragraaf 9.2 Wat werkt tegen brandend maagzuur? Paragraaf 9.3 Zuur-base reacties Paragraaf 9.4 Hoe bereken je de ph? Paragraaf 9.5 Toepassingen Toepassingsvraag 3 Toepassingsvraag 4. Over dit lesmateriaal Pagina 1

3 paragraaf 9.1 Wat is maagzuur? Vraag 1. Mieke wil de zuurgraad van een oplossing onderzoeken met twee verschillende zuur-baseindicatoren en neemt hierbij het volgende waar: I de oplosing kleurt oranje met methylrood II de oplossing kleurt blauw met broomkresolgroen Wat is de beste schatting voor de grenswaarde van de ph in deze oplossing? a. tussen 5,4 en 6,0 b. tussen 4,8 en 5,4 c. tussen 4,8 en 6,0 d. tussen 3,8 en 6,0 Vraag 2. Gegeven: Zuiver water geeft met lakmoes een paarse kleur. Een stof geeft na toevoegen en oplossen in water met lakmoes een blauw kleur. Welke stof kan dan toegevoegd zijn aan met water met lakmoes? a. soda b. azijn c. zoutzuur d. natriumchloride Vraag De naam van HNO3 is: 2. De naam van HCl is: 3. Geef de naam van het zuur dat behoort bij de zuurrest PO Geef de naam en de formule van het zuur dat behoort bij de zuurrest CO Geef de naam de formule van de zuurrest van H2S. 6. Geef de naam en de formule van de zuurrest van H2C2O4. 7. Geef de naam van de oplossing van HCl in water. Vraag 4. Pagina 2

4 Havo-examen e tijdvak Een oplossing van salpeterzuur geleidt de elektrische stroom goed. Welke deeltjes zorgen in een salpeterzuuroplossing voor de geleiding? a. HNO3 moleculen b. HNO3 en H2O moleculen c. H + - en NO3 - -ionen d. H + -, N 5+ - en O 2- -ionen Vraag 5. Vul de onderstaande tabel in: formule van het zuur naam van het zuur naam zuurrestion HCl waterstofbromide HNO 3 H 2 SO 4 H 3 PO 4 I - Vraag 6. In een bekerglas met 100 ml gedestilleerd water, die in een zuurkast staat, voegt de docent voorzichtig 10 ml geconcentreerd zwavelzuur. a. Geef de reactievergelijking b. Geef de notatie van een zwavelzuuroplossing. c. Welke stoffen zullen er aan de elektroden ontstaan als je een oplossing van zwavelzuur elektrolyeert.tussen platina-elektroden. Je vergelijkt de ph van een oplossing van zwavelzuur met een oplossing an natriumsulfaat. d. Leg uit welke oplossing de hoogste ph heeft. Pagina 3

5 paragraaf 9.2 Wat werkt tegen brandend maagzuur? Vraag 7. Vul de onbrekende woorden in. Natronloog in een oplossing van in water. Kaliloog is een oplossing van in water. Ammonia is een oplossing van in water. Kalkwater is een oplossing van in water. Barietwater is een oplossing van in water. Vraag 8. In drie bekerglazen zitten drie oplossingen. In willekeurige volgorde zijn dat: een oplossing van salpeterzuur, een oplossing van natriumfosfaat en een oplossing van natriumsulfaat. a. Geef de notaties van de drie oplossingen. b. Leg uit hoe je met een eenvoudige proef na kunt gaan welke oplossing in welk bekerglas zit. Pagina 4

6 Paragraaf 9.3 Zuur-base reacties Vraag 9. Een oplossing van natriumacetaat reageert basisch. Geef de vergelijking die die weergeeft. Vraag 10. Havo-examen e tijdvak Men voegt aan zoutzuur zoveel natronloog toe tot de oplossing duidelijk basisch is. Van welk van de volgende ionen is de concentratie dan het grootst? a. H3O + b. Cl - c. Na + d. OH - Vraag 11. havo-examen 1 e tijdvak 1980 Men wil 1,0 mol natriumacetaat bereiden. Men beschikt hiertoe over 1,0 molair azijnzuuroplossing en 2,0 molair natronloog. Hoeveel liter van elk van deze oplossingen moet men samenvoegen, om een oplossing te verkrijgen die bij indampen uitsluitend 1,0 mol natriumactaat bevat. a. 0,50 L 1,0 M azijnzuuroplossing en 0,25 L 2,0 M natronloog b. 1,0 L 1,0 M azijnzuuroplossing en 1,0 L 2,0 M natronloog c. 2,0 L 1,0 M azijnzuuroplossing en 1,0 L 2,0 M natronloog d. 1,0 L 1,0 M azijnzuuroplossing en 0,50 L 2,0 M natronloog Vraag 12. Kalkaanslag (calciumcarbonaat) kan men verwijderen met behulp van een ontkalkingsmiddel. Het verdwijnen van het calciumcarbonaat berust op een zuur-base reactie waarbij het CaCO3 (s) wordt omgezet in o.a. HCO3 - (aq). Wat is het werkzame bestanddeeel in een ontkalkingsmiddel\? a. Een base die sterker is dan CO3 2- (aq) b. Een zuur die zwakker is dan HCO3 - (aq) c. Een base die zwakker is dan CO3 2- (aq) d. Een zuur die sterker is dan HCO3 - (aq) Pagina 5

7 Vraag 13a. havo-examen 2 e tijdvak 1977 Een leerling heeft voor een proef een oplossing van zinksulfaat nodig, maar hij beschikt alleen over zinkoxide. De leraar zegt dat het zinkoxide lange tijd aan de lucht heeft gestaan en waarschijnlijk gedeeltelijk is overgegaan in zinkcarbonaat. Zowel zinkoxide als zinkcarbonaat kan men met verdund zwavelzuur omzetten in een oplossing van zinksulfaat. Waaraan kan de leerling bij het toevoegen van verdund zwavelzuur zien dat het zinkoxide gedeeltelijk is overgegaan in zinkcarbonaat? Licht je antwoord toe met een reactievergelijking. Vraag 13b. havo-examen 2 e tijdvak 1977 Een leerling heeft voor een proef een oplossing van zinksulfaat nodig, maar hij beschikt alleen over zinkoxide. De leraar zegt dat het zinkoxide lange tijd aan de lucht heeft gestaan en waarschijnlijk gedeeltelijk is overgegaan in zinkcarbonaat. Zowel zinkoxide als zinkcarbonaat kan men met verdund zwavelzuur omzetten in een oplossing van zinksulfaat. De leerling besluit ongeveer 8 g van het "zinkoxide" om te zetten in zinksulfaat. Hiervoor beschikt hij over 0,200 M zwavelzuur. Bereken hoeveel ml van dit zwavelzuur nodig zou zijn om 8,15 g zuiver zinkoxide om te zetten in zinksulfaat. Vraag 13c. havo-examen 2 e tijdvak 1977 Een leerling heeft voor een proef een oplossing van zinksulfaat nodig, maar hij beschikt alleen over zinkoxide. De leraar zegt dat het zinkoxide lange tijd aan de lucht heeft gestaan en waarschijnlijk gedeeltelijk is overgegaan in zinkcarbonaat. Pagina 6

8 Zowel zinkoxide als zinkcarbonaat kan men met verdund zwavelzuur omzetten in een oplossing van zinksulfaat. De leerling heeft echter 8,15 g met zinkcarbonaat verontreinigd zinkoxide. Beredeneer of hij meer dan wel minder dan de in 13b berekende hoeveelheid zwavelzuur nodig heeft. Vraag 14. havo-examen e tijdvak Ammoniumsulfaat, (NH4)2SO4, en calciumnitraat, Ca(NO3)2, zijn beide stikstofhoudende kunstmeststoffen. Welke van deze kunstmeststoffen maakt de grond zuurder? a. noch ammoniumsulfaat, noch calciumnitraat b. uitsluitend calciumnitraat c. zowel ammoniumsulfaat als calciumnitraat d. uitsluitend ammoniumsulfaat Vraag 15. havo-examen e tijdvak Gegeven: Methylorianje is een indicator die bij ph kleiner dan 3,1 rood kleurt en ph groter dan 4,4 oranjegeel kleurt. Aan een onbekende oplossing voegt men enkele druppels methyloranje toe. De indicator kleurt oranjegeel. Kan men op grond hiervan concluderen of de oplossing zuur, neutraal of basisch is? a. Nee b. Ja, de oplossing is neutraal. c. Ja, de oplosing is is zuur. d. Ja, de oplossing is basisch. Vraag 16. Geef de vergelijkingen voor de volgende zuur-base reacties a. barietwater en salpeterzuuroplossing b. zwavelzuuroplossing en een oplossing van natriumdiwaterstoffosfaat c. koperoxide en azijnzuur Pagina 7

9 Paragraaf 9.4 Hoe bereken je de ph? Vraag 17. havo-examen e tijdvak aangepast Men lost 1, mol Ca(OH)2 op in water en vult aan tot het volume 1,0 L is (Kw = 1, ). Bereken de ph van de verkregen oplossing. Vraag 18. Een waterstofbromide-oplossing heeft een ph van 3,40. Hoeveel gram HBr is opgelost in 100 ml van deze oplossing? Pagina 8

10 Paragraaf 9.5 Toepassingen Toepassingsvraag 1. havo-examen e tijdvak Bij de bepaling van het carbonaatgehalte van marmer lost men wat marmer op in een overmaat zoutzuur. Deze hoeveelheid zoutzuur bevat p mol H3O +. Maak een keuze bij (1) en (2). Om het carbonaatgehalte te kunnen berekenen, wordt na de reacie van het marmer met zoutzuur, vastgesteld, hoeveel mol dan p. nog in het reactiemengsel aanwezig is; dit aantal mol is a. (1) carbonaat (2) kleiner b. (1) carbonaat (2) groter c. (1) zuur (2) kleiner d. (1) zuur (2) groter Toepassingsvraag 2. Maraicha heeft 10,0 ml zoutzuur van onbekende molariteit. Zij moet 10,5 ml 0,100 M natronloog toevoegen om de zoutzuur te neutraliseren. Wat is de molariteit van de de zoutzuur? a. 1,05 M b. 0,105 M c. 0,0105 M d. 10,5 M Pagina 9

11 Toepassingsvraag 3 havo-examen e tijdvak Ter bepaling van het massapercentage ammonium in een kunstmest weegt men 400 mg van deze kunstmest af, lost die op in water en vult met water aan tot 100 ml. 25,0 ml van deze oplossing wordt gekookt met 25,0 ml 0,100 M natronloog tot alle ammoniak is verdwenen. Daarna voegt men 25,0 ml 0,120 M zoutzuur toe en titreert na afkoelen en toevoegen van fenolftaleïen met 0,100 M natronloog tot kleuromslag. Men blijkt 17,5 ml van deze oplossing nodig te hebben.. Vraag T 3.1 Geef de vergelijking van de reactie waarbij ammoniak ontstaat.. Vraag T 3.2 Hoe kan men controleren of alle ammoniak is verdreven? Vraag T 3.3 Bereken het massapercentage ammonium in de kunstmest. Pagina 10

12 Toepassingsvraag 4. havo-examen e tijdvak aangepast Bij 25 o C titreert men 10,0 ml zoutzuur met 0,100 M natronloog. Men een ph-meter meet men het verloop van de ph tijdens de titratie. In onderstaand diagram heeft men de ph uitgezet tegen de gebruikte hoeveelheid loog. Zoals uit het diagram valt af te lezen is de ph van het zoutzuur ongeveer 1; de molariteit is dus ruwweg 0,1 M. Vraag T 4.1 Bereken welke molariteit van het zoutzuur uit deze titratie volgt. Vraag T 4.2 Tor welke waarde zal de ph naderen bij toevoegen van een grote overmaat natronloog? Licht het antwoord toe. De titratie van zoutzuur met natronloog kan ook worden uiitgevoerd met behulp van een geschikte indicator. Alizariengeel-R is in dit geval geen geschikte indicator. Vraag T 4.3 Pagina 11

13 Leg dit uit aan de hand van het diagram. Pagina 12

14 Antwoorden Vraag 1. Mieke wil de zuurgraad van een oplossing onderzoeken met twee verschillende zuur-baseindicatoren en neemt hierbij het volgende waar: I de oplosing kleurt oranje met methylrood II de oplossing kleurt blauw met broomkresolgroen Wat is de beste schatting voor de grenswaarde van de ph in deze oplossing? 1. tussen 5,4 en 6,0 omslagtraject methylrood : rood 4,8-6,0 geel omslagtaject broomkresolgroen: geel 3,8-5,4 blauw Met methylrood kleurt de oplossing oranje, dus de ph van de oplossing ligt tussen 4,8 en 6,0. Met broomkresolgroen kleurt de oplossing blauw, dus ph van de oplossing is groter of gelijk aan 5,4. Wat levert de combinatie van deze twee gegevens als grenswaarde op? 2. tussen 4,8 en 5,4 omslagtraject methylrood : rood 4,8-6,0 geel omslagtaject broomkresolgroen: geel 3,8-5,4 blauw Met methylrood kleurt de oplossing oranje, dus de ph van de oplossing ligt tussen 4,8 en 6,0. Met broomkresolgroen kleurt de oplossing blauw, dus ph van de oplossing is groter of gelijk aan 5,4. Conclusie: de ph van de oplossing ligt tussen 4,8 en 5,4. 3. tussen 4,8 en 6,0 omslagtraject methylrood : rood 4,8-6,0 geel Als de oplossing oranje kleurt, ligt de ph tussen deze grenswaarden. Maar de kleuring met broomkresolgroen levert je ook informatie! 4. tussen 3,8 en 6,0 omslagtraject methylrood : rood 4,8-6,0 geel omslagtaject broomkresolgroen: geel 3,8-5,4 blauw Met methylrood kleurt de oplossing oranje, dus de ph van de oplossing ligt tussen 4,8 en 6,0. Met broomkresolgroen kleurt de oplossing blauw, dus ph van de oplossing is groter of gelijk aan 5,4. Wat levert de combinatie van deze twee gegevens als grenswaarde op? Vraag 2. Gegeven: Zuiver water geeft met lakmoes een paarse kleur. Een stof geeft na toevoegen en oplossen in water met lakmoes een blauw kleur. Welke stof kan dan toegevoegd zijn aan met water met lakmoes? 1. soda Soda is een base en zorgt dat de ph van de oplossing hoger dan 7 wordt. Pagina 13

15 2. azijn azijn bevat azijnzuur. Zoals de naam al zegt dit is een zuur. In dat geval zou de oplossing rood kleuren. 3. zoutzuur Zoals de naam al zegt dit is een zuur. In dat geval zou de oplossing rood kleuren. 4. natriumchloride natriumchloride heeft geen zure en geen basische eigenschappen. In dat geval zou de kleur van het water paars blijven. Vraag De naam van HNO3 is: 2. De naam van HCl is: 3. Geef de naam van het zuur dat behoort bij de zuurrest PO Geef de naam en de formule van het zuur dat behoort bij de zuurrest CO Geef de naam de formule van de zuurrest van H2S. 6. Geef de naam en de formule van de zuurrest van H2C2O4. 7. Geef de naam van de oplossing van HCl in water. De juiste antwoorden zijn: 1. De naam van HNO3 is: salpeterzuur 2. De naam van HCl is: waterstofchloride 3. De naam van het zuur dat behoort bij de zuurrest PO4 3- is : fosforzuur 4. De naam van het zuur dat behoort bij de zuurrest CO3 2- is: koolzuur en formule van koolzuur is H2 CO3 5. De naam van de zuurrest van H2S is: sulfide en formule van sulfide is S De naam van de zuurrest van H2C2O4 is: oxalaat of ethaandioaat en de formule is C2O De naam van de oplossing van HCl in water is: zoutzuur. Vraag 4. Havo-examen e tijdvak Een oplossing van salpeterzuur geleidt de elektrische stroom goed. Welke deeltjes zorgen in een salpeterzuuroplossing voor de geleiding? 1. HNO3 moleculen Voor geleiding heb je geladen deeltjes nodig! Is salpeterzuur een heel zwak zuur, zodat het in het geheel niet in ionen is gesplitst? 2. HNO3 en H2O moleculen Voor geleiding heb je geladen deeltjes nodig! Pagina 14

16 3. H + - en NO3 - -ionen HNO3 is een sterk zuur dat in water volledig in ionen is gesplitst. Deze ionen zorgen voor de geleiding. 4. H + -, N 5+ - en O 2- -ionen Salpeterzuur is een sterk zuur. In welke ionen splitst HNO3 in water? Vraag 5. Vul de onderstaande tabel in: formule van het zuur naam van het zuur naam zuurrestion HCl waterstofbromide HNO 3 H 2 SO 4 H 3 PO 4 I - Juist antwoord: Vul de onderstaande tabel in: formule van het zuur naam van het zuur naam zuurrestion HCl waterstofchloride chloride HBr waterstofbromide bromide HNO 3 salpeterzuur nitraat H 2 SO 4 zwavelzuur sulfaat H 3 PO 4 fosforzuur fosfaat HI waterstofjodide I - Vraag 6. In een bekerglas met 100 ml gedestilleerd water, die in een zuurkast staat, voegt de docent voorzichtig 10 ml geconcentreerd zwavelzuur. a. Geef de reactievergelijking b. Geef de notatie van een zwavelzuuroplossing. c. Welke stoffen zullen er aan de elektroden ontstaan als je een oplossing van zwavelzuur elektrolyeert.tussen platina-elektroden. Pagina 15

17 Je vergelijkt de ph van een oplossing van zwavelzuur met een oplossing an natriumsulfaat. d. Leg uit welke oplossing de hoogste ph heeft. a. een juist antwoord is: H2SO4 + 2 H2O --> 2 H3O + (aq) + SO4 2- (aq) of H2SO4 + H2O --> H3O + (aq) + HSO4 - (aq) HSO4 - (aq) + H2O --> H3O + (aq) + SO4 2- (aq) b. een juist antwoord is: H3O + (aq), SO4 2- (aq) want zwavelzuur is een sterk zuur, dus volledig in ionen gesplitst. c. + pool (sterkste oxidator reageert hier) : 2 H3O + (aq): + 2e - ---> H2(g) + 2 H2O(l)) 2 H + (aq) + 2e - --> H2(g) - pool (sterkste reductor reageert hier): 2 H2O ---> O2(g) + 4 H + (aq) + 4e - d. een juist antwoord is: of een oploissing van natriumsulfaat is neutraal - ph = 7 - (sulfaat is de zuurrest van een sterk zuur, geen basische eigenchappen) een oplossing van zwavelzuur is zuur - ph < 7. volledig in ionen gesplitst) ( zwavelzuur is een sterk zuur, in water De oplossing van natriumsulfaat heeft dus de hoogste ph. Vraag 7. Vul de onbrekende woorden in. Natronloog in een oplossing van in water. Kaliloog is een oplossing van in water. Ammonia is een oplossing van in water. Kalkwater is een oplossing van in water. Barietwater is een oplossing van in water. Juist antwoord: Vul de onbrekende woorden in. Natronloog in een oplossing van natriumhydroxide in water. Kaliloog is een oplossing van kaliumhydroxide in water. Ammonia is een oplossing van ammoniak in water. Kalkwater is een oplossing van calciumhydroxide in water. Barietwater is een oplossing van bariumhydroxide in water. Pagina 16

18 Vraag 8. In drie bekerglazen zitten drie oplossingen. In willekeurige volgorde zijn dat: een oplossing van salpeterzuur, een oplossing van natriumfosfaat en een oplossing van natriumsulfaat. a. Geef de notaties van de drie oplossingen. b. Leg uit hoe je met een eenvoudige proef na kunt gaan welke oplossing in welk bekerglas zit. Juiste antwoorden bij a: - oplossing van salpeterzuur: H3O + (aq) en NO3 - (aq) - oplossing van natriumfosfaat: Na + (aq) en PO4 3- (aq) - oplossing van natriumsulfaat: Na + (aq) en SO4 2- (aq) Voorbeeld juist antwoord bij b. - als je een lakmoesoplossing aan een bekerglas toevoegt en de oplossing kleurt rood dan was dit de salpeterzuuroplossing. de oplossing is zuur, de ph < 7. - als je een lakmoesoplossing aan een bekerglas toevoegt en de oplossing kleurt blauw, dan was dit de natriumfosfaatoplossing. (fosfaationen zijn basen). De ph van de oplossing >7 - als je een lakmoesoplossing aan een bekerglas toevoegt en de oplossing kleurt paars, dan was dit de natriumsulfaatoplossing. de oplossing is neutraal. ph = 7 Vraag 9. Een oplossing van natriumacetaat reageert basisch. Geef de vergelijking die die weergeeft. Een juist antwoord is: Want acetaat is de zuurrest van een zwak zuur, dus is het een zwakke base. Vraag 10. Havo-examen e tijdvak Men voegt aan zoutzuur zoveel natronloog toe tot de oplossing duidelijk basisch is. Van welk van de volgende ionen is de concentratie dan het grootst? 1. H3O + Alle H3O + -ionen hebben reageert met OH - ionen. De H3O + -ionenconcentratie is juist het laagst! Pagina 17

19 2. Cl - Er is een overmaat natronloog aan de zoutzuur toegevoegd. De [Cl - ] is dus niet de grootste ionenconcentratie. 3. Na + Er is een overmaat natronloog aan de zoutzuur toegevoegd. Er zijn dus meer Na + en OH - ionen toegevoegd dan er H3O + en Cl - -ionen aanwezig waren. Alle H3O + -ionen reageren met een deel van de OH - -ionen. De [Na + ] is dus de grootste ionenconcentratie. 4. OH - Er is een overmaat natronloog aan de zoutzuur toegevoegd. Er zijn dus meer Na + en OH - ionen toegevoegd dan er H3O + en Cl - -ionen aanwezig waren. Alle H3O + -ionen reageren met een deel van de OH - -ionen. De [OH - ] is dus niet de grootste ionenconcentratie. Vraag 11. havo-examen 1 e tijdvak 1980 Men wil 1,0 mol natriumacetaat bereiden. Men beschikt hiertoe over 1,0 molair azijnzuuroplossing en 2,0 molair natronloog. Hoeveel liter van elk van deze oplossingen moet men samenvoegen, om een oplossing te verkrijgen die bij indampen uitsluitend 1,0 mol natriumactaat bevat. 1. 0,50 L 1,0 M azijnzuuroplossing en 0,25 L 2,0 M natronloog 0,50 L 1,0 M azijnzuuroplossing bevat 0,50 mol azijnzuur. 0,25 L 2,0 M natronloog bevat 0,50 mol NaOH 0,50 mol HAc reageert met 0,50 mol OH - tot 0,50 mol Ac - en 0,50 mol H2O. Na in dampen blijft er 0,50 mol NaAc over. 2. 1,0 L 1,0 M azijnzuuroplossing en 1,0 L 2,0 M natronloog 1,0 L 1,0 M azijnzuuroplossing bevat 1,0 mol azijnzuur. 1,0 L 2,0 M natronloog bevat 2,0 mol NaOH 1,0 mol HAc reageert met 1,0 mol OH - tot 1,0 mol Ac - en 1,0 mol H2O. Na in dampen blijft er 1,0 mol NaAc en 1,0 mol NaOH over. 3. 2,0 L 1,0 M azijnzuuroplossing en 1,0 L 2,0 M natronloog 2,0 L 1,0 M azijnzuuroplossing bevat 2,0 mol azijnzuur. 1,0 L 2,0 M natronloog bevat 2,0 mol NaOH 2,0 mol HAc reageert met 2,0 mol OH - tot 2,0 mol Ac - en 2,0 mol H2O. Na in dampen blijft er 2,0 mol NaAc over. 4. 1,0 L 1,0 M azijnzuuroplossing en 0,50 L 2,0 M natronloog 1,0 L 1,0 M azijnzuuroplossing bevat 1,0 mol azijnzuur. 0,50 L 2,0 M natronloog bevat 1,0 mol NaOH 1,0 mol HAc reageert met 1,0 mol OH - tot 1,0 mol Ac - en 1,0 mol H2O. Na in dampen blijft er 1,0 mol NaAc over. Vraag 12. Kalkaanslag (calciumcarbonaat) kan men verwijderen met behulp van een ontkalkingsmiddel. Het verdwijnen van het calciumcarbonaat berust op een zuur-base reactie waarbij het CaCO3 (s) Pagina 18

20 wordt omgezet in o.a. HCO3 - (aq). Wat is het werkzame bestanddeeel in een ontkalkingsmiddel\? 1. Een base die sterker is dan CO3 2- (aq) CaCO3 is opgebouwd uit Ca 2+ en CO3 2-. CO3 2- is een base die reageert met een zuur onder vorming van HCO3 - (aq). 2. Een zuur die zwakker is dan HCO3 - (aq) CaCO3 is opgebouwd uit Ca 2+ en CO3 2-. CO3 2- is een base die reageert met een zuur onder vorming van HCO3 - (aq). Het zuur moet sterker zijn dan HCO3 - (aq) anders treedt er geen reactie op. 3. Een base die zwakker is dan CO3 2- (aq) CaCO3 is opgebouwd uit Ca 2+ en CO3 2-. CO3 2- is een base die reageert met een zuur onder vorming van HCO3 - (aq). 4. Een zuur die sterker is dan HCO3 - (aq) CaCO3 is opgebouwd uit Ca 2+ en CO3 2-. CO3 2- is een base die reageert met een zuur onder vorming van HCO3 - (aq). Het zuur moet sterker zijn dan HCO3 - (aq) anders treedt er geen reactie op. Vraag 13a. havo-examen 2 e tijdvak 1977 Een leerling heeft voor een proef een oplossing van zinksulfaat nodig, maar hij beschikt alleen over zinkoxide. De leraar zegt dat het zinkoxide lange tijd aan de lucht heeft gestaan en waarschijnlijk gedeeltelijk is overgegaan in zinkcarbonaat. Zowel zinkoxide als zinkcarbonaat kan men met verdund zwavelzuur omzetten in een oplossing van zinksulfaat. Waaraan kan de leerling bij het toevoegen van verdund zwavelzuur zien dat het zinkoxide gedeeltelijk is overgegaan in zinkcarbonaat? Licht je antwoord toe met een reactievergelijking. Voorbeelden van een juiste antwoorden: ZnCO3 (s) + 2 H3O + (aq) ---> Zn 2+ (aq) + 3 H2O(l) + CO2(g/aq) of ZnCO3 (s) + 2 H3O + (aq) ---> Zn 2+ (aq) + H2CO3(aq) + 2 H2O H2CO3(aq) --> H2O(l) + CO2(g/aq) Vraag 13b. havo-examen 2 e tijdvak 1977 Een leerling heeft voor een proef een oplossing van zinksulfaat nodig, maar hij beschikt alleen over zinkoxide. De leraar zegt dat het zinkoxide lange tijd aan de lucht heeft gestaan en waarschijnlijk gedeeltelijk is overgegaan in zinkcarbonaat. Zowel zinkoxide als zinkcarbonaat kan men met verdund zwavelzuur omzetten in een oplossing van Pagina 19

21 zinksulfaat. De leerling besluit ongeveer 8 g van het "zinkoxide" om te zetten in zinksulfaat. Hiervoor beschikt hij over 0,200 M zwavelzuur. Bereken hoeveel ml van dit zwavelzuur nodig zou zijn om 8,15 g zuiver zinkoxide om te zetten in zinksulfaat. Een juiste berekening leidt tot het antwoord: 500 ml (verdund zwavelzuur) ZnO + 2 H3O + (aq) --> Zn 2+ (aq) + 3 H2O 8,15 g ZnO = 1,00 L 0,200 M H2SO4 bevat 0,200 mol H2SO4. We hebben dus 500 ml 0,200 M zwavelzuur nodig Vraag 13c. havo-examen 2 e tijdvak 1977 Een leerling heeft voor een proef een oplossing van zinksulfaat nodig, maar hij beschikt alleen over zinkoxide. De leraar zegt dat het zinkoxide lange tijd aan de lucht heeft gestaan en waarschijnlijk gedeeltelijk is overgegaan in zinkcarbonaat. Zowel zinkoxide als zinkcarbonaat kan men met verdund zwavelzuur omzetten in een oplossing van zinksulfaat. De leerling heeft echter 8,15 g met zinkcarbonaat verontreinigd zinkoxide. Beredeneer of hij meer dan wel minder dan de in 13b berekende hoeveelheid zwavelzuur nodig heeft. Voorbeeld van een juist antwoord: Zowel ZnO als ZnCO3 reageert met H3O + in de molverhouding 1 : 2. 1 mol zinkcarbonaat (125,39 g) is zwaarder dan 1 mol ZnO (81,38 gram). 8,15 g mengsel van ZnO en ZnCO3 bevat daarom een geringer aantal mol dan 8,15 g zuiver ZnO. Hierdoor is er minder ml zwavelzuur nodig. Vraag 14. havo-examen e tijdvak Ammoniumsulfaat, (NH4)2SO4, en calciumnitraat, Ca(NO3)2, zijn beide stikstofhoudende kunstmeststoffen. Welke van deze kunstmeststoffen maakt de grond zuurder? 1. noch ammoniumsulfaat, noch calciumnitraat kijk eens goed uit welke ionen deze zouten zijn opgebouwd. Kan geen van deze ionen een H + afstaan? 2. uitsluitend calciumnitraat calciumnitraat is opgebouwd uit Ca 2+ -ionen en NO3 - -ionen. Deze ionen kunnen geen H + afstaan. Pagina 20

22 3. zowel ammoniumsulfaat als calciumnitraat kijk eens goed uit welke ionen deze zouten zijn opgebouwd. Welke van deze ionen kan een H + afstaan? 4. uitsluitend ammoniumsulfaat ammoniumsulfaat bevat ammoniumionen, NH4 + -ionen. deze ionen kunnen een H + afstaan en maken de grond dus zuurder. Vraag 15. havo-examen e tijdvak Gegeven: Methylorianje is een indicator die bij ph kleiner dan 3,1 rood kleurt en ph groter dan 4,4 oranjegeel kleurt. Aan een onbekende oplossing voegt men enkele druppels methyloranje toe. De indicator kleurt oranjegeel. Kan men op grond hiervan concluderen of de oplossing zuur, neutraal of basisch is? 1. Nee De oplossing heeft een ph > 4,4, dan kan zijn: zuur, neutraal of basisch. 2. Ja, de oplossing is neutraal. De oplossing heeft een ph > 4,4. Welke ph heeft een zure oplossing? Welke ph heeft een basische oplossing? 3. Ja, de oplosing is is zuur. De oplossing heeft een ph > 4,4. Welke ph heeft een neutrale oplossing? Welke ph heeft een basische oplossing? 4. Ja, de oplossing is basisch. De oplossing heeft een ph > 4,4. Welke ph heeft een zure oplossing? Welke ph heeft een neutrale oplossing? Vraag 16. Geef de vergelijkingen voor de volgende zuur-base reacties a. barietwater en salpeterzuuroplossing b. zwavelzuuroplossing en een oplossing van natriumdiwaterstoffosfaat c. koperoxide en azijnzuur Voorbeelden van juiste antwoorden: a: H3O + (aq) + OH - (aq) --> 2 H2O(l) Hoe kom je aan de juiste vergelijking? voor de reactie aanwezig reactievergelijking na de reactie aanwezig Ba 2+ (aq) OH - (aq) H3O + (aq) + OH - (aq) --> 2 H2O(l) Ba 2+ (aq) NO3 - (aq) H2O (l) H2O(l) Pagina 21

23 H3O + (aq) NO3 - (aq) b: H3O + (aq) + H2PO4 - (aq) --> H2O(l) + H3PO4(aq) Hoe kom je aan de juiste vergelijking? voor de reactie aanwezig reactievergelijking na de reactie aanwezig Na + aq) H2PO4 - (aq) H3O + (aq) + H2PO4 - (aq) --> H2O(l) + H3PO4(aq) Na + (aq) SO4 2- (aq) H2O (l) H2O(l) H3O + (aq) SO4 2- (aq) H3PO4 (aq) c.: CuO (s) + 2 HAc(aq) --> H2O(l) + Cu 2+ (aq) + 2 Ac - (aq) Hoe kom je aan de juiste vergelijking? voor de reactie aanwezig reactievergelijking na de reactie aanwezig CuO(s) CuO(s) + 2 HAc ---> Cu 2+ (aq) + H2O (l) + 2 Ac - (aq) Cu 2+ (aq) Ac - (aq) H2O(l) H2 O(l) HAc(aq) Vraag 17. havo-examen e tijdvak aangepast Men lost 1, mol Ca(OH)2 op in water en vult aan tot het volume 1,0 L is (Kw = 1, ). Bereken de ph van de verkregen oplossing. Een juiste berekening leidt tot het antwoord: (ph =) 10,30 1, mol Ca(OH)2 levert 2, mol OH - [OH - ] = 2, poh = - log [OH - ] = - log 2, = 2,70 ph + poh = pkw ph = 13,00-2,70 = Vraag 18. Een waterstofbromide-oplossing heeft een ph van 3,40. Pagina 22

24 Hoeveel gram HBr is opgelost in 100 ml van deze oplossing? Een juiste berekening leidt tot het antwoord: 3, (g) [H3O + ] = 10 -ph [H3O + ] = 10-3,40 = 4, , mol H3O + komt overeen met 4, mol HBr in 100 ml oplossing is opgelost: 0,100 * 4,0,10-4 mol HBr = 4, mol HBr= 4, * 80,92 g HBr = 3, gram Toepassingsvraag 1. havo-examen e tijdvak Bij de bepaling van het carbonaatgehalte van marmer lost men wat marmer op in een overmaat zoutzuur. Deze hoeveelheid zoutzuur bevat p mol H3O +. Maak een keuze bij (1) en (2). Om het carbonaatgehalte te kunnen berekenen, wordt na de reacie van het marmer met zoutzuur, vastgesteld, hoeveel mol nog in het reactiemengsel aanwezig is; dit aantal mol is dan p. 1. (1) carbonaat (2) kleiner Je voegt overmaat zoutzuur toe. Alle carbonaat heeft dus gereageerd! 2. (1) carbonaat (2) groter Je voegt overmaat zoutzuur toe. Alle carbonaat heeft dus gereageerd! 3. (1) zuur (2) kleiner Een deel van het zoutzuur heeft gereageerd met carbonaat. CO3 2- (aq) + 2H3O + (aq) --> 3 H2O(l) + CO2 (g) Er is nu minder dan p mol H3O + over. Je gaat nu de overmaat zuur bepalen. Die hoeveelheid is kleiner dan p! 4. (1) zuur (2) groter Een deel van het zoutzuur heeft gereageerd met carbonaat. Je gaat nu de overmaat zuur bepalen. Die hoeveelheid kan toch niet groter zijn dan p! Toepassingsvraag 2. Pagina 23

25 Maraicha heeft 10,0 ml zoutzuur van onbekende molariteit. Zij moet 10,5 ml 0,100 M natronloog toevoegen om de zoutzuur te neutraliseren. Wat is de molariteit van de de zoutzuur? 1. 1,05 M 10,5 ml 0,100 M natronloog bevat 1,05 mmol OH - 1,05 mmol OH - reageert met 1,05 mmol H3O +. Hoe bereken je nu de [H3O + ] en vervolgens de molariteit van de zoutzuur? 2. 0,105 M 10,5 ml 0,100 M natronloog bevat 1,05 mmol OH - 1,05 mmol OH - reageert met 1,05 mmol H3O +. 1,05 mmol [H3O + ] = = 0,105 mmol/ml 10,0 ml De zoutzuur is dus 0,105 M 3. 0,0105 M 10,5 ml 0,100 M natronloog bevat 1,05 mmol OH - 1,05 mmol OH - reageert met 1,05 mmol H3O +. Hoe bereken je nu de [H3O + ] en vervolgens de molariteit van de zoutzuur? 4. 10,5 M 10,5 ml 0,100 M natronloog bevat 1,05 mmol OH - 1,05 mmol OH - reageert met 1,05 mmol H3O +. Hoe bereken je nu de [H3O + ] en vervolgens de molariteit van de zoutzuur? Vraag T 3.1 Geef de vergelijking van de reactie waarbij ammoniak ontstaat.. Een juist antwoord is: NH4 + (aq) + OH - (aq) --> NH3(g) + H2O(l) Een reactievergelijking zonder de toestandaanduidingen wordt hier ook goed gerekend. Vraag T 3.2 Hoe kan men controleren of alle ammoniak is verdreven? Voorbeelden van goede antwoorden: - Houd boven de kokende oplossing een papiertje gedrenkt in een zuur-base indicator in zijn zure vorm (bijv. rood lakmoes) Verkleuring van de indicator wijst op aanwezigheid van OH - -ionen, gevormd door. - Houd een roerstaaf met een druppel geconcentreerd zoutzuur in de opstijgende damp. Een witte rook verraadt de aanwezigheid van NH3. NH3(g) + HCl(g) ---> NH4Cl (s) Pagina 24

26 Vraag T 3.3 Bereken het massapercentage ammonium in de kunstmest. Een juiste berekening leidt tot het antwoord: 22,6 (massa-% ammonium) 25,0 ml 0,100 M NaOH bevat 25,0 * 0,100 mmol OH - = 2,50 mmol OH - 25,0 ml 0,120 M HCl bevat 25,0 * 0,120 mmol H3O + = 3,00 mmol H3O + 17,5 ml 0,100 M NaOH bevat 17,5 * 0,100 M OH - = 1,75 mmol OH - We hebben hier te maken met de volgende reacties: 1. NH4 + (aq) + OH - (aq) ---> NH3(g) + H2O (l) 2. OH - (aq) + H3O + (aq) ---> 2 H2O(l) 3. OH - (aq) + H3O + (aq) ---> 2 H2O(l) We hebben te maken met 2 zuren: NH4 + en H3O + (van HCl) We hebben te maken met 2 hoeveelheden natronloog, 17,5 en 25,0 ml 0,100 M bij het einde van de titratie geldt: mmol zuur = mmol base x mmol NH4+ + 3,00 mmol H3O + = 2,50 + 1,75 mmol OH - x = 1,25 mmol in 25,0 ml oplossing zat dus 1,25 mmol NH4 + in 100 ml (maatkolf) 4 * 1,25 mmol NH4 + = 5,00 mmol NH4 + 5,00 mmol NH4 + = 5,00 * 18,04 g NH4 + = 90,2 mg NH4 + Berekening massapercentage NH4 + : 90, * 100% = 22,6 massa-% NH Vraag T 4.1 Bereken welke molariteit van het zoutzuur uit deze titratie volgt. Een juiste berekening leidt tot het antwoord: 0,110 M zoutzuur De reactievergelijkig is: H3O + (aq) + OH - (aq) --> 2 H2O (l) Uit het diagram kunnen we aflezen dat het equivalentiepunt (eindount van de titratie) ligt bij 11,0 ml. Er is dan 11,0 * 0,100 mmol OH - = 1,10 mmol OH - toegevoegd. Er was dus 1,10 mmol H3O + = 1,10 mmol HCL aanwezig in 10,0 ml zoutzuur. Vraag T 4.2 Tor welke waarde zal de ph naderen bij toevoegen van een grote overmaat natronloog? Licht het antwoord toe. Pagina 25

27 Voorbeeld van een goed antwoord: Bij toevoegen van een grote overmaat natronloog wordt de [OH - ] in de oplossing vrijwel gelijk aan de [OH - ] in de toegevoegde loog. Dat is 0,100 mol/l. [OH - ] = 0,1000 poh = - log [OH - ] poh = - log 0,100 = 1,00 Bij 25 o C is de ph + poh = 14,00 ph = 14,00-1,00 = 13,00 Vraag T 4.3 Leg dit uit aan de hand van het diagram. Alizariengeel-R heeft een omslagtaject van 10,1-12,0. Deze ph-verandering vindt echter pas plaats tijdens het toevoegen van de 12 e ml natronloog, dat is dus te laat! Daarom is alizariengeel-r hier geen geschikte indicator. Pagina 26

28 Over dit lesmateriaal Colofon Auteur Willem de Zwijgerteam Laatst gewijzigd 27 October 2016 om 16:17 Licentie Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om: het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden. Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: Leerniveau VWO 5; Leerinhoud en doelen Scheikunde; Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Gebruikte Wikiwijs Arrangementen Willem de Zwijgerteam. (2015). H4SK-H7. Pagina 27