Reacties: zuur-base, neerslag, redox

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Waarneembare reacties

Een individuele praktische opdracht waarbij je gebruik maakt van waarneembare zuur-base, neerslag- en redoxreacties

Individuele Praktische Opdracht vrijdag 11 oktober

Je krijgt een rekje met daarin 3 reageerbuizen. De buizen zijn gemerkt met een letter en een nummer (bv A1, A2 en A3). In elke reageerbuis zit een beetje van een vaste stof. Dit zijn 3 verschillende, zuivere stoffen. Je krijgt de namen van de 3 stoffen en moet dus onderzoeken welke stof in welke buis zit.

De bedoeling van dit PO is dat je met behulp van de scheikundekennis, die je de afgelopen jaren hebt opgedaan, bepaalt welke stof in welk buisje zit. Om dit makkelijker, en misschien moeilijker, te maken moet je je houden aan de volgende regels:

1. Eén stof toon je aan met een zuur-base reactie, een andere stof toon je aan met een neerslagreactie en de overgebleven 

    stof toon je aan met een redoxreactie. Je moet dus elke soort reactie één keer gebruiken om aanwezigheid van een stof 
    met een positieve waarneming aan te tonen.

2. Een reactie is geldig als er een duidelijke waarneming is, denk aan gasvorming, kleurverandering of het ontstaan van een          neerslag uit twee oplossingen (neerslagvorming is niet duidelijk waarneembaar wanneer één van je beginstoffen een     
    suspensie is).

3. Je maakt gebruik van je BiNaS om informatie over de stoffen op te zoeken. Deze informatie verwerk je tot een werkplan.

4. In je werkplan gebruik je de juiste termen en notaties van stoffen en oplossingen. Ook geef je bij elke reactie een kloppende
    reactievergelijking en een verwachte waarneming.

5. Je schrijft van je onderzoek een kort verslag, waarin je je waarnemingen en conclusies verwerkt. Je eindigt door te
    concluderen in welke buis zich welke stof bevindt.

Dit alles doe je in één lesuur (45 minuten)! Het is dus zaak dat je goed voorbereid naar de les komt. 

Hoe kun je op microniveau herkennen of het om een zuur-base-, neerslag of redoxreactie gaat?

Sleep de definities onder het juiste reactietype.

zuur-base reactie     neerslagreactie      redoxreactie

overdracht e-

overdracht H+

gehydrateerde ionen gaan naar ionrooster

Weet je nog? Zuur-base reacties: 

• Overdracht van H+ ion(en) van zuur naar base.
• Zuur heeft dus altijd minstens één H in haar formule, staat meestal     vooraan.
• Maar lang niet alle stoffen/ionen met H in de formule zijn   zuur!
• Sterk zuur: H₃O⁺(aq) + Z^-(aq)
• Zwak zuur: HZ (aq)
• Sterk zuur + sterke base: H₃O⁺(aq) + OH^-(aq) → 2 H₂O(l)
• Zwak zuur + zwakke base: reactie wanneer zuur boven base in Binas 49

(als je oortjes hebt kun je de volgende filmpjes kijken als je het nodig hebt)

Weet je nog? Neerslagreacties: 

• twee oplossingen van goed oplosbare zouten bij elkaar geeft een
   slecht oplosbaar zout (vaste stof) → suspensie/troebel
• Neerslag is combinatie van (+) ion met (-) ion met in Binas 45A een 's'
• Neerslag = zout, dus elektrisch neutraal (+ ladingen heffen - ladingen op)
• Zouten met Na⁺, K⁺, NH₄⁺, NO₃^- en CH₃COO^- zijn vaak 'g'
• Kijk uit: 'm' zouten lijken bij (zeer) lage concentraties op 'g' !
• 'r' zouten reageren met water (zuur-base of redox)
• neerslagreacties treden wel eens op direct na een zuur-base of   redoxreactie waarbij ionen ontstaan
• tribune-ionen zijn er wel, maar doen niet mee: niet in reactievergelijking! 

Weet je nog? Redoxreacties: 

• Overdracht van e- van reductor naar oxidator, herkenbaar aan het   feit dat ladingen van deeltjes veranderen.
• Halfreactie oxidator (neemt e^- op): e^- staat links van de pijl
• Halfreactie reductor (staat e^- af): e^- staat rechts van de pijl
• Halfreacties in juiste verhouding optellen geeft totaalreactie zonder e^-
• Redoxreactie verloopt alleen als OX boven RED in Binas 48
• Zure oplossingen (met H⁺ = H₃O⁺) zijn oxidator
• Aangezuurd (met H⁺) zijn oxidatoren sterker dan 'normaal'
• Maak onderscheid tussen metalen (altijd RED) en metaalionen (OX,     soms ook RED)

We kunnen helaas geen protonen, elektronen en ionen zien. Wij moeten het doen met waarnemingen op macroniveau: veranderingen van stofeigenschappen.

Wij kunnen helaas geen protonen, elektronen en ionen zien. Wij moeten het doen met waarnemingen op macroniveau: veranderingen van stofeigenschappen.
Typ hieronder zoveel mogelijke waarnemingen die je kunt doen om een chemische reactie te herkennen.

Een kleurverandering duidt op een chemische reactie, maar is helaas niet specifiek voor een reactietype. Wel kan het duiden op de vorming van specifieke stof of ionsoort. Maar welke? Zoek in Binas op wat de kleur is van de stof koper en van de ionsoort koper(II). Een duidelijk verschil! Typ hieronder nummer+letter van de gebruikte Binastabel.

Gasvorming, of bruisen, kan ook duiden op een chemische reactie. Maar de vraag is: kan bruisen worden toegeschreven aan een specifiek reactietype? Kies het beste antwoord.

1. zuur-base reactie
2. neerslagreactie
3. redoxreactie
4. zuur-base en redoxreactie

Vertroebeling, of het vormen van een vaste stof in een vloeistof (suspensie), kan ook duiden op een chemische reactie. Maar de vraag is weer: kan vertroebeling worden toegeschreven aan een specifiek reactietype? Kies het beste antwoord.

1. zuur-base reactie
2. neerslagreactie
3. redoxreactie
4. mogelijk bij alle drie reactietypen

Helaas zijn de waarnemingen die we kunnen doen om te herkennen dat er een chemische reactie optreedt, niet specifiek voor een bepaald reactietype. Om reactietypen van elkaar te onderscheiden, hebben we kennis nodig van de verschillende soorten stoffen die in de verschillende reacties met elkaar reageren. Na een aantal jaar scheikunde zou je in staat moeten zijn om een aantal veel voorkomende stoffen aan hun naam en/of formule te herkennen als een zuur, base, goed oplosbaar zout, slecht oplosbaar zout, oxidator of reductor. Let's play "Herken de stof"!

Herken de stof! (1)

Sleep de zuren naar de linkerkant en de basen naar de rechterkant. Niet alles is zuur of base. Maak evt. gebruik van Binas.

zuur                                                                                base

natriumhydroxide

ijzer(II)chloride

Na2S2O3

ammoniak

natrium

MnO4-

HNO3

kalksteen

ethanoaation

H2O2

CO2+H2O

H2C2O4

Herken de stof! (2)

Sleep de goed oplosbaar zouten naar de linkerkant en de slecht oplosbare zouten naar de rechterkant. Losse ionen zijn geen zouten. Laat de stoffen/ionen die niet bij "goed" of "slecht" horen staan. Maak evt. gebruik van Binas.

goed                                                                             slecht

natriumhydroxide

ijzer(II)chloride

Na2S2O3

ammoniak

natrium

MnO4-

HNO3

kalksteen

ethanoaation

H2O2

CO2+H2O

H2C2O4

Herken de stof! (3)

Sleep de oxidatoren naar de linkerkant en de reductoren naar de rechterkant. Niet alles is OX of RED. Ga bij goed oplosbare zouten uit van oplossingen. Maak evt. gebruik van Binas.

oxidator                                                            reductor

natriumhydroxide

ijzer(II)chloride

Na2S2O3

ammoniak

natrium

MnO4-

HNO3

kalksteen

ethanoaation

H2O2

CO2+H2O

H2C2O4

Herken de stof! (4)

Sommige stoffen en ionen kunnen meerdere rollen aannemen bij reacties. Welke? Slepen maar!

zuur en oxidator                              zuur en reductor

natriumhydroxide

ijzer(II)chloride

Na2S2O3

ammoniak

natrium

MnO4-

HNO3

kalksteen

ethanoaation

H2O2

CO2+H2O

H2C2O4

Het is handig om te weten welke rollen stoffen en ionen in chemische reacties kunnen aannemen, maar welke rol die stof of ionsoort aanneemt hangt af van de andere stoffen in het mengsel. Gelukkig kan je met je kennis van stofeigenschappen, reactiviteit en reactietypen al veel reacties herkennen en voorspellen. Laten we dat eens in de praktijk brengen. 

Kies twee antwoorden: (1) kies uit A of B en (2) kies uit C of D

Je doet een paar korrels calcium in water. De reactie die optreedt is

1. een zuur-base reactie
2. een redoxreactie
3. waarneembaar
4. niet waarneembaar

Kies twee antwoorden: (1) kies uit A of B en (2) kies uit C of D

Je doet een paar krullen koper in geconcentreerd salpeterzuur. De reactie die optreedt is

1. een zuur-base reactie
2. een redoxreactie
3. waarneembaar
4. niet waarneembaar

Kies twee antwoorden: (1) kies uit A of B en (2) kies uit C of D

Je doet een paar mL zoutzuur bij een paar mL natronloog.
De reactie die optreedt is

1. een zuur-base reactie
2. een redoxreactie
3. waarneembaar
4. niet waarneembaar

Kies twee antwoorden: (1) kies uit A of B en (2) kies uit C of D

Je doet een paar mL zoutzuur bij een paar mL oxaalzuur.
De reactie die optreedt is

1. een zuur-base reactie
2. een redoxreactie
3. waarneembaar
4. niet waarneembaar

Kies twee antwoorden: (1) kies uit A of B en (2) kies uit C of D

Je doet een paar mL aangezuurde kaliumpermanganaat oplossing bij een paar mL ammonia.
De reactie die optreedt is

1. een zuur-base reactie
2. een redoxreactie
3. waarneembaar
4. niet waarneembaar

Kies twee antwoorden: (1) kies uit A of B en (2) kies uit C of D

Je doet een paar brokken kalk in zoutzuur.
De reactie die optreedt is

1. een zuur-base reactie
2. een redoxreactie
3. waarneembaar
4. niet waarneembaar

Kies twee antwoorden: (1) kies uit A of B en (2) kies uit C of D

Je doet een paar mL natriumthiosulfaatoplossing bij een paar mL aangezuurde oplossing van waterstofperoxide. Beide oplossingen zijn kleurloos. De reactie die optreedt is

1. een zuur-base reactie
2. een redoxreactie
3. waarneembaar
4. niet waarneembaar

Tot slot nog iets over water:

• water kan reageren als zuur (wel erg zwak zuur) als de base sterk is
• water kan reageren als base (wel erg zwakke base) als het zuur sterk is
• water kan reageren als oxidator (wel erg zwakke oxidator) als   de reductor sterk genoeg is
• water kan reageren als reductor (wel erg zwakke reductor) als   de oxidator sterk genoeg is

Kom een werkblad halen en test je kennis van (waarneembare) reacties inclusief reactievergelijkingen