Onderzoeksproject Anorganische stofklassen

1.Onderzoeksvraag

Hoe kunnen we anorganische stofklassen omzetten naar andere stofklassen?

2.Voorbereiding

Verbranding van magnesiumlint:

magnesiumlint (5 cm), bunsenbrander, lucifer, kroesje en een tang

Verbranding van octazwavel:

octazwavel (5 g), verbrandingslepel, bunsenbrander, kolf, water, stop en een lucifer

Oxides in water:

water

Hydroxide en zuur:

• NaOH-oplossing (4,0 mol/l)
• HCl-oplossing (4,0 mol/l)

3.Uitvoeren

a. Werkwijze

Verbranding van magnesiumlint:

• Sluit de bunsenbrander aan.
• Open de gaskraan.
• Brand een lucifer en steek de bunsenbrander aan.
• Klem het stukje magnesiumlint met de tang.
• Plaats het magnesiumlint in de vlam.
• Plaats het magnesiumlint na de ontsteking in het kroesje.

Verbranding van octazwavel:

• Vul de kolf met 10 cl water.
• Sluit de bunsenbrander aan.
• Open de gaskraan.
• Brand een lucifer en steek de bunsenbrander aan.
• Doe de zwavel in de verbrandingslepel.
• Hou dit boven de vlam tot het ontsteekt.
• Verwarm het nu voor enige tijd.
• Plaats de verbrandingslepel in de kolf zodat deze het water NIET raakt.
• Duw nu de stop op de kolf zodat de gassen niet kunnen ontsnappen.

Extra: Hou voldoende afstand van de stof tijdens de reactie en voer dit uit in een zuurkast.

Oxiden in water

• Magnesium:
• We doen het magnesiumpoeder wat overblijft bij een maatbeker met 100 ml water en mengen dit.
• Zwavel:
• Omdat de stof die we bekomen bij de verbranding van zwavel gasvormig is hebben we dit direct laten reageren met water. Op deze manier hadden we nog voldoende gas over om te doen reageren, anders was dit allemaal vervlogen.

Hydroxide en zuur:

• We bekijken nu wat er gebeurt als we een zuur doen reageren met een hydroxide. Hiervoor gebruiken we de natriumhydroxide en het zoutzuur. We bekijken eerst afzonderlijk de pH-waardes met een lakmoespapiertje. Het zoutzuur heeft een pH-waarde van minder dan 1 en de natriumhydroxide heeft een pH-waarde van meer dan 13. We zien dat ze op de pH-schaal 2 uitersten vormen. We gieten beide stoffen samen in 3 verhoudingen: 13 ml zuur en 7 ml base, 10 ml zuur en 10 ml base en dan ten laatste 7 ml zuur en 13 ml base. Na het samenvoegen van beide stoffen bekijken we opnieuw de pH-waarden met een lakmoespapiertje.

b. Waarnemingen

We zien hier de verschillende stoffen met hun pH indicator. Linksonder is het gevormde zwavelzuur (pH < 4), in het midden water met een neutrale zuurtegraad (pH= 7) en rechtsboven magnesiumhydroxide (pH > 10).

 

Links staat de oplossing met een hoger zoutzuurgehalte ( pH< 1), hiernaast de oplossing met een overmaat aan natriumhydroxide (pH > 13) Hiernaast de oplossing met gelijke delen zuur en base. (pH= 8)

 Na het uitdampen van dit mengsel vormen er kristallen op de bodem, de vloeistof verdampt bijna volledig. Omdat we hier te maken hebben met natriumhydroxide (NaOH) en zoutzuur (HCl) kunnen we er vanuit gaan dat we keukenzout (NaCl)  en water gemaakt hebben en deze nu via het uitdampen van elkaar scheiden.

 

4.Reflecteren

• Bij de eerste reactiereeks hebben we magnesium omgezet naar magnesiumoxide. Hierna hebben we dit door het te laten reageren met water magnesiumhydroxide gevormd.

  Bij de reacties met octazwavel hebben we eerst zwaveldioxide/zwaveltrioxide gevormd. Met dit gas te laten reageren bekwamen we zwavelzuur.

  Bij onze laatste reactie tussen zoutzuur en natriumhydroxide hebben we water en zout gevormd.

  De reacties die optreden:

  2 Mg  + O₂ –> 2 MgO

  S + O₂ –> SO₂

  2 SO₂ + O₂ –> 2 SO₃

  MgO + H₂O –> Mg(OH)₂

  SO₃ + H₂O –> H₂SO₄

  NaOH + HCl –> NaCl + H₂O