Oefening reaktievergelijkingen

Opgave: Reaktievergelijkingen.
Vraag: Maak de reactievergelijkingen 1 t/m 7 in de onderstaande teksten kloppend.
Kunstmest
Fosfor (in de vorm van fosfaten) is onmisbaar voor de groei van planten. Voor een
ton aardappelen is ongeveer 1,6 kg, voor een ton graan 10 kg nodig. Daarom
wordt er fosfaathoudende (kunst)mest gebruikt als het fosforgehalte van de grond
te laag is. Meestal wordt een mono- of diwaterstoffosfaat gebruikt, omdat fosfaat
te langzaam wordt opgenomen. De in de natuur voorkomende fosfaten kunnen
daartoe met salpeterzuur of fosforzuur worden omgezet:
Vergelijking 1:
Ca10(PO4)6F2 + HNO3 →→→→
Ca(H2PO4)2
+
Ca(NO3)2 +
HF
Buskruit
Buskruit bestaat voor ca. 75 % uit kaliumnitraat (KNO3),
15 % uit koolstofpoeder (C) en voor 10 % uit zwavel (S).
Kaliumnitraat werkt als sterk oxidatiemateriaal; koolstof
en zwavel zijn dan reductoren. De (vereenvoudigde)
reactievergelijking luidt:
Vergelijking 2:
KNO3 + C + S →→→→
K2CO3 + K2SO3 + K2S + CO2 + SO2 + CO + N2
Uit 1 kg buskruit ontstaat (bij reactieomstandigheden en omgerekend naar
1.105 Pa) ongeveer 1 m3 gas. Omdat dit gas gevormd wordt in een beperkte
ruimte, ontstaat een geweldige druk, waarmee kogels en projectielen kunnen
worden afgeschoten en bressen in muren kunnen worden geslagen.
Zuurstofmasker
Kaliumsuperoxide (KO2) dient als vulling voor
gasmaskers, die worden gebruikt bij het
werken in mijnen en bij de brandweer. Ook in
duikboten en ruimtevaartuigen wordt
kaliumsuperoxide gebruikt als CO2-binder.
Het reageert dan als volgt met uitgeademd
koolzuur:
Vergelijking 3:
KO2 + CO2 →→→→
K2CO3 + O2
of in aanwezigheid van water(damp):
Vergelijking 4:
KO2 + CO2 + H2O →→→→ KHCO3 + O2
Airbag
Het airbagsysteem in een auto bestaat uit drie onderdelen: een elektronische
detector die een botsing registreert, een gasgenerator met een uitgekiend
mengsel chemicaliën en een nylon zak die bliksemsnel opgeblazen kan worden
met stikstof. Om - ook na vele jaren - een goede werking te garanderen,
is hoogwaardig materiaal nodig.
De detector is ontwikkeld volgens de strenge normen die in de luchtvaart gelden
en alle elektrische contacten zijn van een goudlaagje voorzien om corrosie tegen
te gaan.
In de gasgenerator bevindt zich een mengsel van natriumazide (NaN3),
kaliumnitraat (KNO3) en siliciumdioxide (SiO2). Als de detector een botsing
signaleert, vindt er via elektrische weg ontsteking plaats. Omdat natriumazide niet
reageert op kleine vonken is rond de ontsteker meestal kaliumnitraat met wat fijn
boorpoeder aanwezig.
Als de reactie op gang gekomen is, wordt de natriumazide ontleed, waarbij
stikstof ontstaat:
Vergelijking 5:
NaN3 →→→→ Na +
N2
Het gevormde natrium reageert met de
aanwezige kaliumnitraat:
Vergelijking 6:
Na + KNO3 →→→→ K2O + Na2O + N2
De beide oxiden reageren vervolgens met
siliciumdioxide, waarbij een glasachtig
materiaal wordt gevormd:
Vergelijking 7:
K2O
+ Na2O
+ SiO2
→→→→ K2Na10SiO8
(glas)
De hele reactie en het opblazen van de nylon airbag moeten in enkele
milliseconden verlopen zijn.