Neerslagreacties in 45A? - Nvon

Kunnen we voorspellen of een zout zal
neerslaan?
In de gebruikte leerboeken wordt na een
paar experimenten waarin de vorige situatie
is voorgekomen, zonder meer gesteld
dat je met tabel 45A kunt voorspellen of
en zo ja, ook welk neerslag zal ontstaan bij
het samenvoegen van twee zoutoplossingen.
Figuur 1. Het goed oplosbare soda geeft met hard
leidingwater een neerslag van calciumcarbonaat.
Er is mijns inziens echter geen reden om
aan te nemen dat als je weet dat natriumchloride,
calciumchloride en natriumcarbonaat
goed oplosbaar zijn en calciumcarbonaat
niet, als gevolg hiervan bij het
samenvoegen van een oplossing van
natriumcarbonaat en calciumchloride calciumcarbonaat
moet ontstaan.
Figuur 2.
Marmer
bestaat vooral
uit het slecht
oplosbare calciumcarbonaat
en kan daarom
uitstekend worden
gebruikt
voor beelden die
buiten staan.
Daarvoor is nog een ander gegeven nodig:
namelijk dat in een oplossing van een
zout de ionen zich onafhankelijk van
elkaar, dus autonoom voordoen. En dit in
de betekenis dat je geen verschil zult
waarnemen tussen enerzijds de oplossing
die je krijgt bij het samenvoegen van
oplossingen van NaCl en KI en bij het
samenvoegen van oplossingen van NaI en
KCl anderzijds. Met dit gegeven erbij kunnen
we wel de gevraagde redenering
opstellen.
We kunnen namelijk het goed oplossen
van een zout ook formuleren als ‘de
samenstellende ionen kunnen samen
voorkomen in water’ en het niet goed
oplossen van een zout als ‘de samenstellende
ionen kunnen niet samen voorkomen
in water’. Bij het samenvoegen van
oplossingen van natriumcarbonaat en calciumchloride,
ontstaat een vloeistof waarin
de samenstellende ionen van calciumcarbonaat
tegelijk voorkomen. Dit zouden
we kunnen interpreteren als: calciumcarbonaat
is goed oplosbaar. En dat is strijdig
met onze ervaring en maakt het begrijpelijk
dat calciumcarbonaat neer zal slaan.
Figuur 3. Deze ionen kunnen samen voorkomen
in water, maar welke stoffen zijn er opgelost?
Geldt tabel 45A voor neerslagreacties altijd?
Het is lastig met tabel 45A te voorspellen
of een neerslagreactie zal optreden wanneer
de gebruikte oplossingen zeer sterk
verdund zijn, bijvoorbeeld bij het samenvoegen
van gelijke volumes van een verzadigde
oplossing van zilverchloride en
van zilverjodide. Om deze vraag te kunnen
beantwoorden is een berekening
nodig, waarvoor tabel 46 benodigde gegevens
levert. (Ik ga niet in op het feit dat
tabel 46 op zich niet voldoende is, maar
dat ook rekening moet worden gehouden
met de ionsterkte van de oplossingen
omdat niet met concentraties maar met
activiteiten moet worden gewerkt.)
Ook bij gebruik van zeer geconcentreerde
oplossingen wordt het voorspellen met
tabel 45A lastig. Zo zal natriumchloride
IN DE KLAS
neerslaan bij het samenvoegen van gelijke
volumes van een verzadigde oplossing
van kaliumchloride en van natriumchloride
(tabel 45B geeft hiervoor al een aanwijzing).
Een dergelijke situatie kan worden toegepast
om het ontstaan van waterstofchloride
bij de reactie tussen methaan en
chloorgas aan te tonen. In figuur 4 is de te
gebruiken opstelling weergegeven.
Doordat het gevormde waterstofchloride
oplost in de verzadigde natriumchlorideoplossing,
zal een neerslag van natriumchloride
in de brede reageerbuis ontstaan!
Methaan en
chloorgas
Verzadigde natriumchlorideoplossing
Geconcentreerde en verdunde oplossingen
zijn relatieve begrippen. Maar het
helpt ons om de mogelijkheden te doorzien
die de m van matig oplosbaar biedt,
zoals bij CaSO4. Het betekent dat er soms
wel en soms geen neerslag zal ontstaan bij
het samenvoegen van oplossingen van bijvoorbeeld
natriumsulfaat en calciumchloride.
Geen neerslag kan zeker het geval
zijn indien er maar weinig Ca 2+ aanwezig
zal zijn, dus bij de beantwoording van een
vraag als: hoe kun je nagaan of natriumchloride
verontreinigd is met calciumchloride,
want dan mag je ervan uitgaan
dat er maar weinig calciumchloride
zal zijn.
Tabel 45A kan dus in een aantal gevallen
zeker gebruikt worden rond het thema
neerslagreacties, maar neerslagreacties
zelf staan niet in deze tabel. Ze kunnen er
uit worden afgeleid, en dat is iets anders.
En in combinatie met andere tabellen
wordt tabel 45A een interessante bron van
chemische informatie.
Literatuur
Remy, H. (1949). Lehrbuch der Anorganischen
Chemie (Vol. II). Liepzig: Geest & Portig K.-G.
Ent, C.H. van der (1996). Zin en onzin van Binas
tabel 48. NVOX, 21(3), 111.
Verkerk, G., Broens, J.B., Bouwens, R.E.A., Groot,
P.A.M. de, Kranendonk, W., Vogelezang,
M.J., Westra, J.J., Wevers-Prijs, I.M. (2004). BINAS
havo/vwo (5 ed.). Groningen: Wolters-Noordhoff.
Vogelezang, M.J. (2005). Wat geven we weer in
een reactievergelijking? NVOX, 30(9), 500-501.
november 2009 NVOX
403