Als stoffen opgebouwd zijn uit ionen noemt men ze vaak: elektrolyten.
Het woord heeft te maken met de eigenschap van ionaire stoffen (er zijn geladen deeltjes aanwezig!) om elektrische stroom te geleiden (zie module 5), als die deeltjes tenminste vrij kunnen bewegen (dus niet in een ionrooster vastzitten).
Elektrolyten zijn in de eerste plaats de zouten, maar ook andere stoffen met ionen, zoals zuren en basen (in het bijzonder de hydroxiden) behoren ook tot de elektrolyten.
Opdracht 34
Is de volgende bewering waar of onwaar?: een stof die uit ionen is opgebouwd (met uitzondering van H+ en OH-) is een zout.
Verdedig je antwoord.
Als er een reactie plaats vind met ionaire stoffen (stoffen met ionen) dan kun je de reactievergelijking schrijven in ionenformules, maar ook in empirische formules. De voorkeur gaat uit naar ionenformules.
Alleen als je berekeningen moet gaan uitvoeren op basis van die reactievergelijking, doe je er goed aan niet met de ionenformules te werken, maar met de empirische. Dus niet met Na+ en Cl-, maar met NaCl.
Voorbeeld:
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) empirische formules
H3O+ + OH- → H2O(l) ionenformules
De twee vergelijkingen geven precies dezelfde gebeurtenis weer.
De stoffen die uit ionen zijn opgebouwd hebben het karakter van die ionen in zich; je moet dat per ion bekijken.
Een ion heeft een neutraal of een zuur of een basisch karakter. Het overheersende, dominante karakter geeft het karakter aan het zout als totaal.
In het geval van NaCl, opgebouwd uit de ionen Na+ e Cl- heeft geen van beide ionen een zuur of basisch karakter. Het zout als geheel is dus een neutrale stof; beïnvloedt in oplossing niet de pH van die oplossing.
Maar vele andere zouten hebben wel degelijk die invloed: zoals natriumcarbonaat, opgebouwd uit de ionen Na+ en CO32-. Analyse toont aan dat de eerste neutraal is, maar de tweede behoorlijk basisch.
Een oplossing van dit zout zal dus de pH beïnvloeden, namelijk naar boven. De oplossing zal basisch zijn.
Koper(II)sulfaat bevat ionen van sulfaat (zeer zwak basisch) en van Koper(II) (redelijk zuur van karakter). In een oplossing van kopersulfaat zal dus het zure karakter domineren.
Koper(II)sulfaat zal dus in oplossing een pH veroorzaken lager dan 7.
Samenvattend: Je moet elk aanwezig ion afzonderlijk analyseren en vergelijken.
Voorbeelden:
Gebruik tabel I
We hebben een oplossing van natriumwaterstofcarbonaat in water. Laten we nu deze oplossing analyseren:
Ten eerste moet je goed weten dat alle zouten met ionen van natrium oplosbaar zijn in water. Ons zout zal dus dissociëren in ionen:
Na+ e HCO3-; deze ionen blijven in water gehydrateerd.
Na+ met zijn lading 1+ heeft geen invloed op de watermoleculen, veroorzaakt geen vorming van protonen en beïnvloedt dus niet de pH van het water.
HCO3- is een ander verhaal: De tabel toont een KA = 10-10 en een KB de 10-8
KA (10-10) < KB (10-8), dus, HCO3- heeft een amfoteer karakter, terwijl het basisch karakter domineert omdat KB > KA.
Het ion blijft dus in water zitten met een basisch karakter en de oplossing van het zout NaHCO3 in water is niet neutraal, maar zal een pH hebben (afhankelijk van de hoeveelheid zout) die boven de 7 zal liggen (ergens tussen 8 en 10.
Op deze manier moet je in staat zijn elke (zout)oplossing in water te analyseren
Gekoppeld aan dit onderwerp blijft het van belang ook de oplosbaarheid van het zout in de gaten te houden. De ionen moeten wel echt aanwezig zijn in de oplossing willen ze de pH beïnvloeden in een oplossing.
Een zeer slecht oplosbaar zout levert veel te weinig ionen om echt invloed te hebben. Je moet dus behalve de tabel met zuren en basen ook de tabel voor oplosbaarheid van zouten bestuderen om er iets zinnigs over te zeggen.
Opdracht 35
Van de volgende oplossingen moet je het zure, basische of neutrale karakter uitleggen, waarbij je ionenformules en ionenvergelijkingen gebruikt.
NaBr CuCl2 K3PO4 Ca(OH)2 Ba3(PO4)2 Na2HPO4 Al2(SO4)3 CuS HCl CH3COONa CaCO3
Maak een tabel die al deze zouten bevat, de ionen, het karakter (zuur of basisch) dat domineert, een schatting van de pH van de oplossing.
terug naar start