Reactie tussen Fe en ammoniumchloride

1.Onderzoeksvraag

Welke soort reactie vindt er plaats tussen ijzer en ammoniumchloride na verhitten?

2.Voorbereiding

a.Begrippen als achtergrond voor experiment

• Chemische reactie: Een chemische reactie is een proces waarbij bepaalde verbindingen of atomen via een chemische weg worden omgezet in andere verbindingen via het vormen dan wel breken van chemische bindingen
• Filtreren: Filtratie of filtreren is een scheidingsmethode die zowel in het huishouden als op grote schaal in de industrie wordt toegepast. Filtratie kan gebruikt worden om: Vaste en vloeibare stoffen van elkaar te scheiden
• Sublimeren: Sublimatie is de directe faseovergang van een stof uit de vaste fase naar een gasvormige fase.

b.Materiaal + stoffen

• Proefbuizen
• Proefbuisrek
• Proefbuisklem
• Bunsenbrander
• Filtreerpapier
• Trechter
• Erlenmeyer
• Weegschaal
• Weegschuitje
• Spatel
• Lucifers
• Gegradueerde pipet
• Pipeteerballon
• 1g ijzerpoeder
• 1g ammoniumchloride
• Water

c.Opstelling (foto)

d.Etiketten

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Verhit een mengsel van 1g ijzerpoeder en 1g ammoniumchloride met een hete vlam.
2. Laat het mengsel ongeveer 1 minuut afkoelen.
3. Voeg dan 3 mL water toe, schud en filtreer.

b.Waarneming (+ foto’s)

4.Reflecteren

Bij het verhitten is de geur van ammoniak waarneembaar. Tegen de binnenkant van de reageerbuis zet zich een witte vaste stof af. Het mengsel wordt groen gekleurd. Na toevoegen van water en filtreren is het filtraat helder lichtgroen; dit wordt laten bovenin bruin. Op het filter blijft een zwart residu achter, samen met een bruine stof.

NH₄Cl             –>                 NH_3(g) + HCl_(g)

Fe_(s) + 2HCl_(g)          –>        FeCl_2(s) + H_2(g)

Groen

FeCl_2(s) + aq         –>              Fe²⁺_(aq) + 2Cl^–_(aq)

Lichtgroen

4 Fe²⁺_(aq) + 2H₂O_(I) + O_2(g) + 8Cl^–_(aq)            –>         4 Fe³⁺_(aq) + 4OH^–_(aq) + 8Cl^–_(aq)

Fe(OH)_3(s)

Bruin

Opmerking:

1. Een gedeelte van het ammoniumchloride sublimeert.
2. Voor het toevoegen van water wordt het Fe²⁺ al gedeeltelijk omgezet in Fe³⁺.