Chemische tuin ontwerpen

1.Onderzoeksvraag

Hoe reageren verschillende chemische stoffen met natriumsilicaat?

2.Voorbereiding

a.Materiaal + stoffen

• Afsluitbare potjes
• Spatel
• Verdunde natriumsilicaatoplossing
• Nikkelchloride
• Ijzersulfaat
• Kopersulfaat
• Aluminiumkaliumsulfaat
• Natriumchloride
• Calciumdinitraat
• Kobaltchloride
• Ijzertrichloride
• Koperdichloride
• Mangaandichloride
• Kaliumchromaat

b.Opstelling (foto)

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Vul de potjes voor 2/3^e met verdunde natriumsilicaatoplossing
2. Doe in 1 potje een stof m.b.v. de spatel.

b.Waarneming (+ foto’s)

We maken een verdunde natriumsilicaatoplossing (1/2^e water, 1/2^e natriumsilicaat). Deze doen we in de potjes. Doe in elk potje een andere stof. Vul onderstaande tabel in:

4.Reflecteren

Niet alle chemische stoffen reageren op dezelfde manier met natriumsilicaat. De kleur van het verkregen kristal is deels afhankelijk van de metaalionen in de chemische stof.

Zodra de kristallen met de natriumsilicaatoplossing in aanraking komen lossen ze gedeeltelijk op en vallen in ionen uiteen. De oplossing bevat echter ook SiO₃^2--ionen waardoor om het kristal een slecht oplosbaar membraan ijzersilicaat (Fe(SiO₃)₃ gevormd wordt volgens:

Dit membraan voorkomt verdere verspreiding van ijzer- en chloride-ionen door de oplossing, maar verhindert niet dat watermoleculen het membraan kunnen passeren.
Door verder oplossen van het kristal ontstaat binnen het membraan al snel een geconcentreerde oplossing van ijzertrichloride (FeCl₃). Vervolgens dringt water het membraan binnen, de druk op het membraam wordt steeds groter en zal daardoor uiteindelijk bezwijken. Hierdoor komt een wolkje ijzertrichloride(FeCl₃) in contact met de natriumsilicaatoplossing en vormt zich een nieuw membraam. Water dringt het membraan binnen, de druk op het membraan neemt toe, enz…
Dit proces kan zich een tijdje herhalen.  Het is afhankelijk van de soort stof en de hoeveelheid stof.

5. Aanvullingen

KLIK – KLIK