PbSO 4(s) d NH 4Cl + KOH KCl + H 2O + NH 3(g) NH 4. + OH - NH 3(g) + H 2O e 2 NaOH + CuCl 2 Cu(OH) 2(s) + 2 NaCl

Transcriptie

1 Hoofdstuk 11 Chemische reacties bladzijde 1 Opgave 1 De ionen die in water ontstaan: a NaCl Na Cl - b AgNO 3 Ag - NO 3 c (NH 4) 2SO 4 2 NH 4 SO 4 d KOH K OH - e NiSO 4 Ni 2 SO 4 Opgave 2 Schrijf de volgende reacties in ionen, dat wil zeggen laat de ionen die niet werkelijk aan de reactie deelnemen weg: a AgNO 3 NaCl AgCl(s) NaNO 3 Ag Cl - AgCl(s) b HCl KOH KCl H 2O H 3O OH - 2 H 2O c Pb(NO 3) 2 Na 2SO 4 PbSO 4(s) 2 NaNO 3 Pb 2 SO 4 PbSO 4(s) d NH 4Cl KOH KCl H 2O NH 3(g) NH 4 OH - NH 3(g) H 2O e 2 NaOH CuCl 2 Cu(OH) 2(s) 2 NaCl Cu 2 2 OH - Cu(OH) 2(s) Opgave 3 A = b B = a C = c A reactie 1:1 b Ba 2 SO 4 BaSO 4 a 2 K SO 4 X B er is geen reactie C reactie 2:1 c 2 Ag SO 4 Ag 2SO 4 Opgave 4 Geef voor elk van de onderstaande reacties aan: ontleding of synthese. a CaCO 3 CaO CO 2 ontleding b C 6H 12O 6 6 CO 2 6 H 2O ontleding

2 Hoofdstuk 11 Chemische reacties bladzijde 2 c 2 Fe(OH) 3 Fe 2O 3 3 H 2O d 6 CO 2 6 H 2O C 6H 12O 6 ontleding synthese e C 6H 6 Cl 2 C 6H 5Cl HCl synthese f C 3H 7COOH C 2H 5OH C 3H 7COOC 2H 5 H 2O synthese g 2 AgNO 3 Ag 2O NO 2 NO ontleding Opgave 5 Geef voor elk van de onderstaande reacties aan: protolyse, oplosvergelijking of redoxreactie. a Ba(OH) 2 Ba 2 2 OH - b HBr H 2O H 3O Br - c 2 Ag Fe(s) 2 Ag(s) Fe 2 d Na 2SO 3 2 Na SO 3 e H 3O NH 3 NH 4 H 2O f Cu(NO 3) 2 Cu 2 2 NO 3 - g Br 2 2 I - 2 Br - I 2 oplosvergelijking protolyse redox oplosvergelijking protolyse oplosvergelijking redox Opgave 6 Veel chemicaliën worden in bruine flessen bewaard. Om welke reden zou men dat doen? Ter voorkoming van lichtinwerking op de chemicaliën, veel stoffen reageren gemakkelijker met zuurstof uit de lucht bijvoorbeeld. Opgave 7 Waarom worden levensmiddelen in de koelkast bewaard? Om biochemische omzetting (bederf) te vertragen. Chemische en zeker ook biochemische processen verlopen langzamer bij lagere temperatuur. Opgave 8 Tarwe en meelproducten zijn in het algemeen weinig brandbaar, toch mag men in ruimten bij meeloverslag niet roken. Waarom niet? Zeer fijn verdeelde meel is explosief. Opgave 9 Wat is de functie van een katalysator in een auto? Een verbrandingsmotor levert als verbandingsgas voornamelijk: H 2O en CO 2. Maar ook kleine hoeveelheden schadelijke gassen zoals: CO, C xh y en NO x. De katalysator zet de

3 Hoofdstuk 11 Chemische reacties bladzijde 3 schadelijke gassen om in minder schadelijke bijvoorbeeld CO, NO en NO 2 worden omgezet tot N 2 en CO 2. Opgave 10 Van welke omstandigheden zal de waarde van k uit de reactiesnelheidsconstante, afhangen? k hangt af van: temperatuur, reactieoppervlak, aard van de stoffen, lichtinvloed, katalysator. Dus niet van de concentraties. De concentraties staan in de snelheidsvergelijking en zitten dus niet in de waarde van k. Opgave 11 Maak de volgende reactievergelijkingen kloppend: a Ba 2 SO 3 OH - BaSO 4(s) H 2O Ba 2 SO 3 2 OH - BaSO 4(s) H 2O b H 3O Al(s) Al 3 H 2(g) H 2O 6 H 3O 2 Al(s) 2 Al 3 3 H 2(g) 6 H 2O c Fe 2 Br 2 Fe 3 Br - 2 Fe 2 Br 2 2 Fe 3 2 Br - d Sn 2 O 2 H 2O Sn 4 OH - 2 Sn 2 O 2 2 H 2O 2 Sn 4 4 OH - e NH 4 S NH 3 H 2S 2 NH 4 S 2 NH 3 H 2S f Cu 2 Cl - CuCl 4 Cu 2 4 Cl - CuCl 4 g Ag Cu Ag Cu 2 2 Ag Cu 2 Ag Cu 2 h S Fe 3 S(s) Fe 2 S 2 Fe 3 S(s) 2 Fe 2 Opgave 12 Evenwichtsvoorwaarde voor de volgende evenwichtsreacties: [SO 3] 2 a 2 SO 2(g) O 2(g) 2 SO 3(g) K = [SO 2] 2 [O 2] [NO 2] 2 b N 2O 4(g) 2 NO 2(g) K = [N 2O 4] [HI] 2 c H 2(g) I 2(g) 2 HI(g) K = [H 2] [I 2] [Cl - ] 2 [I 2] d Cl 2(aq) 2 I - 2 Cl - I 2(aq) K = [Cl 2] [I - ] 2

4 Hoofdstuk 11 Chemische reacties bladzijde 4 [SO 4 ] 2 e 2 SO 3 (aq) O 2(aq) 2 SO 4 (aq) K = [SO 3 ] 2 [O 2] Opgave 13 Stel dat in afbeelding 11-4 in het evenwichtsmengsel de aantallen moleculen de hoeveelheden in mol per liter voorstellen. Bereken dan de evenwichtsconstante. N 2(g) 3 H 2(g) 2 NH 3(g) [NH 3] 2 K = [N 2] [H 2] 3 [NH 3] 2 K = [N 2] [H 2] 3 [NH 3] = 4 mol/l [N 2] = 3 mol/l [H 2] = 9 mol/l 4 2 K = K ev = 7,3 x 10-3 Opgave 14 De evenwichtsconstante (bij 1000 K) voor het onderstaande evenwicht is 2,3. 2 SO 2 O 2 2 SO 3 K 1 = 2,3 Hoe groot is bij dezelfde temperatuur de evenwichtsconstante van onderstaand evenwicht? 2 SO 3 O 2 2 SO 2 K 2 = 1 / K 1 = 1 / 2,3 = 0,43 Opgave 15 Geef de evenwichtsvoorwaarde voor de volgende evenwichten: a H 2SO 3(aq) H 2O(l) H 3O (aq) HSO 3- (aq) b S (aq) H 2O(l) HS - (aq) OH - (aq) c NH 4Cl(s) NH 3(g) HCl(g)

5 Hoofdstuk 11 Chemische reacties bladzijde 5 d HF(aq) H 2O(l) H 3O (aq) F - (aq) e BaSO 4(s) CO 3 (aq) BaCO 3(s) SO 4 (aq) f CaCO 3(s) CaO(s) CO 2(g) g PbCl 2(s) Pb 2 (aq) 2 Cl - (aq) [H 3O ] [HSO 3- ] [H 3O ] [F - ] a K = d K = [H 2SO 3] [HF] [HS - ] [OH - ] [SO 4 ] b K = e K = [S ] [CO 3 ] c K = [NH 3] [HCl] f K = [CO 2] g K = [Pb 2 ] [Cl - ] 2 Opgave 16 Bij de bereiding van kalkwater lost een deel van het Ca(OH) 2 op. Een deel blijft als vaste stof over: Ca(OH) 2(s) Ca 2 2 OH - Uit metingen bij 20 C blijkt: [Ca 2 ] = mol/l en [OH - ] = 1, mol/l. a Hoe luidt de evenwichtsvoorwaarde? K = [Ca 2 ] [OH - ] 2 b Bereken de waarde van K ev. K = [Ca 2 ] [OH - ] 2 = x (1, ) 2 = 1, Opgave 17 Jood (I 2) lost goed op in water als er ook I - -ionen in de oplossing aanwezig zijn. Er ontstaat dan I 3-. De reactie van het evenwicht luidt: I 3 - I 2 I - K ev = 0,0014 a Hoe luidt de evenwichtsvoorwaarde? [I 2] [I - ] K = [I 3- ] Op een zeker moment is [I - ] = 0,10 mol/l, terwijl [I 2] = 0,00050 mol/l. Er is evenwicht.

6 Hoofdstuk 11 Chemische reacties bladzijde 6 b Hoe groot is dan [I 3- ]? 0, ,10 0,0014 = [I 3- ] = 3, mol/l [I 3- ] Opgave 18 Leiden we CO 2 in water dan ontstaat het volgende evenwicht: CO 2(aq) 2 H 2O HCO 3 - H 3O bij 20 C: K ev = 4, Men meet de hydroniumconcentratie: [H 3O ] = 6, mol/l a Hoe luidt de evenwichtsvoorwaarde? [HCO 3- ] [H 3O ] a K = [CO 2] b Hoe groot is [HCO 3- ]? - HCO 3 ontstaat tegelijk met, en evenveel als H 3O dus: [H 3O ] = [HCO 3- ] [HCO 3- ] = 6, mol/l c Bereken de concentratie opgelost CO 2. 6,3 x ,3 x ,4 x 10-7 = [CO 2] = 9,0 x 10-3 mol/l [CO 2] Opgave 19 We lossen 100 mmol NH 3 op in water op zodat er 500 ml oplossing ontstaat. Er stelt zich het volgende evenwicht in: NH 3 H 2O NH 4 OH - Volgens een meting is de hydroxide-ionenconcentratie [OH - ] = 1, mol/l. a Hoe groot is dan [NH 4 ]? Er ontstaat evenveel NH 4 als OH - dus: [NH 4 ] = [OH - ] = 1, mol/l b Hoe groot is dan [NH 3]? Bij de start: 0,100 mol NH 3 in 0,500 L = 0,100 / 0,500 = 0,20 mol/l er reageert 1, mol/l tot NH 4. Over blijft dan: 0,20 0,0018 = 0,198 mol/l.

7 Hoofdstuk 11 Chemische reacties bladzijde 7 Als we afronden toch weer: 0,20 mol/l c Bereken K ev. [NH 4 ] [OH - ] 1, x 1, K = K = [NH 3] 0,20 K = 1, Opgave 20 We lossen 0,10 mol azijnzuur (HAc) op tot een oplossing van 1000 ml. Er ontstaat een evenwicht: HAc H 2O H 3O Ac - De H 3O -concentratie blijkt 1, mol/l te worden. a Hoe groot is dan [Ac - ] geworden? Er ontstaat evenveel Ac - als H 3O dus: [Ac - ] = [H 3O ] = 1, mol/l b Hoe groot is [HAc] nu? Er was 0,10 mol/l; er reageert tot Ac - : 1, mol/l Er blijft dus HAc over: 0,10 1,3 x 10-3 = 0,0987 mol/l c Bereken de waarde van K ev. [H 3O ] [Ac - ] 1, x 1, K = K = = 1, [HAc] 0,0987 Opgave 21 De oplosbaarheid van PbBr 2 berust op het volgende evenwicht: PbBr 2(s) Pb 2 2 Br - Dus: er ligt vast PbBr 2 op de bodem van het bekerglas en er lossen ionen op. Bij 25 C

8 Hoofdstuk 11 Chemische reacties bladzijde 8 blijkt er een concentratie van Pb 2 ionen te bestaan van 1, mol/l. a Hoe groot is dan [Br - ]? Er ontstaan 2 broomionen voor elke Pb 2 dus [Br - ] = 2 x 1, = 2,1 x 10-2 mol/l b Bereken de waarde van K ev. K = [Pb 2 ] [Br - ] 2 K = 1,05 x 10-2 x 2,1 x 10-2 = 4,6 10-6