Hoofdstuk 6: Zouten 1

Samenvatting

Zouten onderscheiden van andere stoffen (6.1)

Moleculaire stoffen, moleculaire oplossingen en vaste zouten geleiden geen elektrische stroom. Zoutoplossingen geleiden wel elektrische stroom. Stoffen die in water opgelost elektrische stroom geleiden, zijn zouten.

Hoe zouten zijn opgebouwd (6.1 en 6.2)

Zouten bestaan uit positieve en negatieve ionen. Ionen zijn geladen atomen.

In een zout is de totale lading van alle positieve ionen even groot als de totale lading van alle negatieve ionen. De totale elektrische lading van een zout is altijd nul.

Bijvoorbeeld: aluminiumchloride bestaat uit Al³⁺ en Cl^- ionen. De positieve lading van Al³⁺ is 3 x zo groot als de negatieve lading van Cl^-. In aluminiumchloride komen daarom 3 x zoveel Cl^- ionen voor als Al³⁺ ionen. Aluminiumchloride heeft de formule Al³⁺Cl^-₃(s)

Vaste zouten geleiden geen stroom: de ionen kunnen niet vrij bewegen.

In gesmolten zouten en in zoutoplossingen kunnen de ionen wel bewegen. Gesmolten zouten en zoutoplossingen geleiden wel stroom. De positieve ionen gaan naar de negatieve elektrode. De negatieve ionen gaan naar de positieve elektrode. Aan de elektroden treden chemische reacties op.

Hoe je zoutformules noteert (6.1)

toestand	formule
vast	Al^3+Cl^-3(s)
gesmolten	Al^3+(l) + 3 Cl^-(l)
opgelost in water	Al^3+(aq) + 3 Cl^-(aq)

Eigenschappen van zouten (6.1)

· Omdat de positieve en negatieve ionen van vaste zouten elkaar sterk aantrekken, hebben zouten hoge smeltpunten. Bij kamertemperatuur zijn zouten vast. De ionen zijn vaak in een bepaald patroon gerangschikt: een kristalrooster.

· Vaste zouten geleiden geen elektrische stroom.
De ionen kunnen niet vrij bewegen.

· Zoutoplossingen geleiden elektrische stroom.
Bij het oplossen wordt de binding tussen de positieve en de negatieve ionen verbroken. In de oplossing komen de ionen los van elkaar voor. Deze ionen heten vrije ionen.

· Gesmolten zouten geleiden elektrische stroom.
Bij die hoge temperatuur blijven de ionen niet meer op een vaste plaats, maar bewegen langs elkaar.

Hoe zouten zich gedragen in oplossing (6.2)

Als een stof oplost in water, dan ontstaat een ionaire oplossing.

Bijvoorbeeld: Cu²⁺(Cl^-)₂ --> Cu²⁺(aq) + 2 Cl^-(aq).

Elk ion zit in de oplossing tussen de watermoleculen.

IJzerionen hebben de lading 2+ of 3+. Fe²⁺(Cl^-)₂ heet ijzer(II)chloride. Fe³⁺(Cl^-)₃ heet ijzer(III)chloride.

Oplossingen van zouten zijn meestal kleurloos en soms gekleurd.

Een oplossing van een koperzout is blauw door de Cu²⁺-ionen. De Fe²⁺-ionen geven een oplossing van een ijzer(II)zout een groene kleur.

Een oplossing van een ijzer(III)zout is geelbruin door de Fe³⁺-ionen.

Formules van zouten opstellen met enkelvoudige en samengestelde ionen (6.3 en 6.4)

Zoutformules zijn verhoudingsformules. Je kunt aan de formule van een stof zien of de stof een zout is. Bijvoorbeeld Ca²⁺O^2- is een zout, CO₂ niet. Aan een formule van een verbinding zonder ionladingen kun je toch zien dat de stof een zout is. De formule begint met het symbool van een metaalion.

In een zout komen voor:

- positief geladen metaalionen

- negatief geladen niet-metaalionen

Bij het opstellen van de formule van een zout moet je het aantal positieve en negatieve ionen zo kiezen dat de totale elektrische lading nul is.

Zoutformules maken		Voorbeeld: De formule van magnesiumchloride
1	Noteer de naam van het zout.	1	Naam:	magnesiumchloride
2	Zet de ionen in symbolen.	2	In symbolen:	Mg^2+Cl^-
3	Zet de verhouding van de ionen in het zout eronder. De totale lading moet nul zijn.	3	Verhouding:	1 : 2
4	Noteer de verhoudingsformule. Zet de ionen tussen haakjes. De aantallen in de verhoudingsformule schrijf je rechtsonder.	4	Verhoudingsformule:	(Mg^2+)1(Cl^-)2
5	Laat het cijfer 1 weg. Kijk of de haakjes nodig zijn.	5	Vereenvoudigen:	Mg^2+(Cl^-)2
			Haakje bij Mg^2+ kan weg.
6	Schrijf de formule zonder ladingen.	6	Zonder ladingen:	MgCl2

Samengestelde ionen bestaan uit twee of meer atoomsoorten.

De volgende ionen moet je kennen:

positieve ionen		negatieve ionen		naam van het negatief ion
1+	K^+, Na^+, Ag^+, NH4^+	1-	F^-, Cl^-, Br^-, I^- OH^-, NO3^-, HCO3^-	fluoride, chloride, bromide, jodide hydroxide, nitraat, waterstofcarbonaat
2+	de meeste metaalionen, bijv. Mg^2+, Ca^2+	2-	O^2^-, S^2^- SO4^2^- CO3^2^-	oxide, sulfide sulfaat carbonaat
2+ of 3+	Fe^2+, Fe^3+
3+	Al^3+	3-	PO4^3^-	fosfaat

Oplosbaarheid van zouten (6.5)

Je kunt drie soorten oplosbaarheid onderscheiden: goed, matig en slecht.

- goed oplosbaar; meer dan 10 g per L water

- matig oplosbaar; 1 tot 10 g per L water

- slecht oplosbaar; minder dan 1 g per L water

Is de oplosbaarheid van een stof heel klein, dan is de stof slecht oplosbaar. De oplossing bevat weinig vrije ionen.

Een stof die goed oplost, geleidt de stroom goed.

Als een zoutoplossing de elektrische stroom slecht geleidt, dan komen in de oplossing weinig ionen voor.

De oplosbaarheid van zouten in water vind je in Binas VMBO kgt in schema 32.

Vergelijkingen met zoutformules (6.1 tot en met 6.5)

verandering	vergelijking
smelten van zout	Al^3+Cl^-3(s) --> Al^3+(l) + 3 Cl^-(l)
stollen van zout	Al^3+(l) + 3 Cl^-(l) --> Al^3+Cl^-3(s)
zout oplossen	Al^3+Cl^-3(s) --> Al^3+(aq) + 3 Cl^-(aq)
zoutoplossing indampen	Al^3+(aq) + 3 Cl^-(aq) --> Al^3+Cl^-3(s)

Vragen

antwoorden op de vragen staan onderaan

1Van vier stoffen staat in een oud scheikundeboek:

naam van de stof	smeltpunt	kenmerk
houtgeest	-98 °C	de oplossing in water geleidt de elektrische stroom zeer slecht
sylvien	776 °C	de oplossing in water geleidt de elektrische stroom goed
salol	40 °C	de stof lost niet op in water
zoutgeest	-115 °C	de oplossing in water geleidt de elektrische stroom goed

Welke van deze stoffen zal een zout zijn?

A houtgeest

B sylvien

C salol

D zoutgeest

2Is CO₂ een moleculaire stof of een ionaire stof?
En K₂O?
CO₂ is een K₂O is een

A moleculaire stof moleculaire stof

B moleculaire stof ionaire stof

C ionaire stof moleculaire stof

D ionaire stof ionaire stof

3Bernhard maakt een oplossing van kopersulfaat.

a Geef de vergelijking van het oplossen van kopersulfaat.

b Welke kleur heeft de oplossing?

Hij laat stroom door de oplossing gaan.

c Schets de opstelling die hij daarvoor nodig heeft.

d Welk soort ionen gaat naar de negatieve elektrode?

4De formule van natriumfosfaat is Na₃PO₄. Dit betekent dat het aantal

A natriumionen, fosforionen en zuurstofionen in natriumfosfaat zich verhouden als 1 : 3 : 4

B natriumionen en fosfaationen in natriumfosfaat zich verhouden als 1 : 3

C natriumionen en fosfaationen in natriumfosfaat zich verhouden als 3 : 1

D natriumionen en fosfaationen in natriumfosfaat zich verhouden als 3 : 4

5Natriumchromaat heeft de formule Na₂CrO₄.
Wat is de formule van kaliumchromaat?

A CaCrO₄

B Ca₂CrO₄

C KCrO₄

D K₂CrO₄

6Zeewater is een oplossing van verschillende zouten in water. In zeewater zijn onder andere natriumchloride en magnesiumchloride opgelost.

a Geef de formules van de ionen die in elk geval in zeewater voorkomen.

b Zal zeewater de elektrische stroom geleiden? Schrijf op waarom je dat denkt.

c Bij het indampen van zeewater ontstaat onder andere magnesiumchloride.
Geef de vergelijking van dit indampproces.

7a Schrijf de formule met toestandsaanduiding op voor vast keukenzout.

b Schrijf de formule met toestandsaanduiding op voor gesmolten ijzer(II)chloride.

c Geef de naam van NH₄NO₃.

d Geef de formule van lood(IV)sulfide.

e Geef de naam van het zout dat de formule Fe₂(SO₄)₃ heeft.

8Het zout aluminiummanganaat heeft de formule Al₂(MnO₄)₃.
Geef de formule van een manganaation.

Antwoorden

1 Een oplossing van zout in water geleidt de elektrische stroom. Bovendien hebben zouten een hoog smeltpunt.
Antwoord B is juist.

2 In CO₂ komen geen metaalionen voor. CO₂ is een moleculaire stof.
In K₂O komt het metaalion K⁺ voor. Daarom is K₂O een ionaire stof.
Antwoord B is juist.

3 a CuSO₄(s) --> Cu²⁺(aq) + SO₄^2-(aq)

b De oplossing is blauw gekleurd door de aanwezigheid van het Cu²⁺ ion.

c Een eenvoudige schets van deze figuur.

d De negatieve elektrode trekt de positief geladen ionen aan, dus de Cu²⁺ ionen.

4 Aan de formule van natriumfosfaat Na₃PO₄ kun je zien dat er twee soorten ionen zijn. Natriumfosfaat is opgebouwd uit natriumionen en fosfaationen. De formule met haakjes (Na)₃(PO₄) laat dit duidelijk zien. Je ziet dat er 3x zoveel natriumionen als fosfaationen voorkomen. Het juiste antwoord is C.

5 Natriumionen en kaliumionen hebben dezelfde lading, namelijk 1 +. In plaats van Na schrijf je K in de formule. Het juiste antwoord is D.

6 a Na⁺, Mg²⁺ en Cl^-

b In zeewater komen ionen voor. Ionen zijn nodig voor stroomgeleiding. Zeewater geleidt de elektrische stroom.

c Mg²⁺(aq) + 2 Cl^-(aq) --> MgCl₂(s)

7 a NaCl(s)

b Fe²⁺ + 2 Cl^-(l)

c ammoniumnitraat

d Het lood(IV)ion is Pb⁴⁺. Het sulfide ion is S^2-. De verhouding van de lading is 4 : 2. Dat is 2 : 1. De verhouding van de ionen is omgekeerd, dus 1 : 2.
De formule van lood(IV)sulfide is Pb⁴⁺(S^2-)₂

e In Fe₂(SO₄)₃ is de lading van het sulfaation 2-. Er zijn 3 sulfaationen. Totaal hebben deze een lading van 3 x 2- = 6-. De lading in een zout is nul. Daarom moet de lading van de ijzerionen totaal 6+ zijn. Er zijn 2 ijzerionen. Elk ijzerion heeft een lading van 6+ : 2 = 3+.
De naam van Fe₂(SO₄)₃ is ijzer(III)sulfaat.

8 Het aluminiumion is Al³⁺. Er zijn 2 aluminiumionen. Aan positieve lading is er dus 2 x 3+ = 6+. De lading in een zout is nul. Daarom moet de lading van de manganaationen totaal 6- zijn. Er zijn 3 manganaationen. Elk manganaation heeft een lading van 6- : 3 = 2-.
De formule van een manganaation is MnO₄^2-.