Tabel 45A - h.hofstede

T2 Havo
2-7-2010
Veel succes
Tabel 45A
Met behulp van Binas-tabel 45A kan worden nagegaan of er een neerslag kan ontstaan
wanneer twee zoutoplossingen worden samengevoegd.
Bart voegt een oplossing van zinksulfaat bij een oplossing van natriumfosfaat.
Er ontstaat een neerslag. Bart zegt dat uit tabel 45A blijkt dat het neerslag bestaat uit
zinkfosfaat.
1 1p
Geef de formule van zinkfosfaat.
2 1p
Hoe blijkt uit tabel 45A dat bij de proef van Bart een neerslag van zinkfosfaat ontstaat?
Bart filtert de oplossing en vangt het filtraat op
3 2p
Welke twee ionen zitten zeker in het filtraat?
4 2p
Welke ionen kunnen in het filtraat zitten?
5 3p
Beschrijf een proefje hoe je kunt onderzoeken welk ion nog meer in het filtraat zit. Beschrijf
alle handelingen en alle benodigde stoffen. Beschrijf ook welke waarnemingen je kunt doen en
wat deze waarneming betekend.
Goudwinning
Het metaal goud komt in de natuur meestal voor in gouderts. Hierin zitten korreltjes goud vast
aan gesteente. Bij de winning van goud uit gouderts maakt men gebruik van een oplossing van
natriumcyanide (NaCN). In deze oplossing zijn Na+ ionen en CN─ ionen aanwezig.
Het gesteente met de daaraan vastzittende korreltjes goud wordt fijngemalen en toegevoegd
aan een overmaat natriumcyanide-oplossing. Door het ontstane mengsel wordt lucht geleid
zodat een reactie optreedt waarbij Au(CN)2─ ionen worden gevormd. Men kan zich voorstellen
dat een Au(CN)2─ ion is opgebouwd uit een goudion en twee cyanide-ionen.
6 2p
Leid af wat de lading is van het goudion in een Au(CN)2─ ion.
De tijd die nodig is om alle goud te laten reageren, hangt af van de korrelgrootte van het
fijngemalen goudbevattende gesteente.
7 2p
Leg uit of het met kleine korreltjes korter of langer duurt om (bij dezelfde temperatuur)
dezelfde hoeveelheid goud te laten reageren dan met grotere korreltjes.
Het gesteente, dat niet opgelost is, wordt gescheiden van de ontstane oplossing.
8 1p
Welke scheidingsmethode is hiervoor geschikt?
Aan de verkregen oplossing wordt een overmaat zinkpoeder toegevoegd. Dan vindt de
volgende reactie plaats:
2 Au(CN)2─ + Zn → 2 Au + Zn(CN)2─
9 3p
Bereken hoeveel kg zink volgens deze reactie heeft gereageerd voor de vorming van 10 kg
goud.
Zelfwarmend koffieblikje
Er is een nieuw soort drankblikje op de markt verschenen waarmee je, waar je ook bent, binnen drie
minuten warme koffie kunt maken. In een artikel staat onder andere het volgende:
20
Het nieuw ontworpen koffieblikje ziet er uit als een
gewoon frisdrankblikje van 330 ml, maar bevat 210 ml
koffie. In het midden van het blikje zit namelijk het
warmteproducende element: een cilindervormige
binnenbus met twee compartimenten die van elkaar
worden gescheiden door een aluminiumfolie op een
geperforeerde drager van plastic. In het onderste
compartiment zit water, in het bovenste korrels ongebluste
kalk (CaO). De volumeverhouding tussen het water en de
ongebluste kalk is 1 : 2. Deze verhouding is zorgvuldig
uitgebalanceerd. Daarbij is de korrelgrootte zodanig
gekozen dat het water alle korrels snel kan bereiken en
deze ook “blust”. Het water bevat een rode kleurstof als
indicator. De consument weet dan dat het blikje nog niet
geactiveerd is. Wanneer men het blikje ondersteboven
keert en stevig op de plastic bodem drukt, prikt een punt
door de scheidingswand van de binnenbus. Het water
sijpelt via het geperforeerde plastic kapje langs de
kalkkorrels, en de reactie start:
CaO +H2O  Ca(OH)2
21
Binnen drie minuten stijgt de temperatuur met circa 40ºC.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Naar : Chemisch Weekblad
10 2p
Is het “blussen”van ongebluste kalk een exotherme of een
endotherme reactie? Geef een verklaring voor je antwoord met
behulp van een gegeven uit het tekstfragment.
Uit de regels 1 tot en met 3 van het tekstfragment volgt dat de
ongebluste kalk en het water samen een volume van 330  210 = 120 ml hebben. Met behulp van de
volumeverhouding (uit regel 10) kan berekend worden dat het volume van het water 40 ml is. Dat komt
overeen met 40 gram water.
11 2p
Bereken hoeveel gram ongebluste kalk maximaal van 40 gram water kan reageren.
Evenwicht met zilver
Men voegt 500 ml 0,100 molair zilvernitraatoplossing en 500 ml 0,100 molair
ijzer(II)sulfaatoplossing bij elkaar.
De volgende reactie vindt plaats:
Fe2+(aq) + Ag+ (aq)
⇆
Fe3+ (aq) + Ag (s)
Deze reactie is niet aflopend. Men wacht tot geen veranderingen meer optreden.
Om te laten zien dat zich een evenwicht heeft ingesteld, hoeft men in dit geval slecht één van
beide ionsoorten Fe2+(aq) of Ag+ (aq) in het reactiemengsel aan te tonen.
12 1p Leg uit dat men in dit geval kan volstaan met het aantonen van slechts één van deze beide
ionsoorten.
13 2p Geef de evenwichtsvoorwaarde voor dit evenwicht.
Als het evenwicht is ingesteld is de Fe3+ concentratie 0,03 Mol l1
14 3p Bereken de evenwichtsconstante.
27 p
Uitwerkingen
Tabel 45
1
Zn3(PO4)2
2
Bij de combinatie van Zn2+ en PO43─ staat een s van slecht oplosbaar
3
Na+ en SO42─
4
Zn2+ of PO43─
5
Verdeel het filtraat in 2 delen voeg aan het ene deel een oplossing van natriumfosfaat toe. Als
er een neerslag ontstaan zaten er nog Zn2+ ionen in . Voeg aan het andere deel wat zinksulfaat
toe. Als er een neerslag ontstaat zaten er nog fosfaat ionen in
Goudwinning
6
Het is Cn─ dus totale negatieve lading is 2- Het geheel is nog 1─ dus lading Au is 1+
7
Het kleine korreltjes duurt het korter omdat je dan een groter oppervlak hebt waarop de reactie
kan plaatsvinden. Dus meer botsingen dus ook meer effectieve botsingen en dus een snellere
reactie.
8
filtratie
9
10 · 103 ≙ (10 · 103) / 197,0 = 50,76 mol
Au : Zn = 2 : 1
Dus 0,5 · 50,76 mol Zn = 25,4≙ 25,4 · 65,38=1,7 · 103 g ≙ 1,7 kg
Zelfwarmend koffieblikje
10
Een exotherme reactie want er staat dat de temperatuur stijgt met circa 40 C
11
40 g water ≙ 40/18,02 = 2,22 mol
H2O : CaO = 1 : 1
Dus ook 2,22 mol CaO
M (CaO) = 56,08
2,22 mol ≙ 2,22 · 56,08 = 124 g CaO
12
13
14
Men gaat van dezelfde hoeveelheid uit en ze reageren 1 : 1 dus ze blijven ook gelijk.
Dus als je de ene weet dan weet je ook de andere.
k = Error!
Begin 0,010 Mol Fe2+
Evenwicht 0,200 · 0,03 = 0,006 Mol Fe3+
Volgens reactie Fe2+ : Fe3+ = 1 : 1 dus omgezet 0,006 Mol Fe2+
Nog aanwezig 0,010  0,006 = 0,004 Mol in 200 ml
 [Fe2+] = Error! = 0,020 Mol/L
k = Error! = Error! = 75