Enkele reageerbuis proeven

Datum: augustus-november 2002

Principe:

Enkele interessante reageerbuisproeven.

Inhoudsopgave:

  1. De reactie van waterglas met zoutzuur
  2. De reactie van calciumcarbonaat (kalk) met zoutzuur
  3. Aluminium lost op in een soda oplossing.
  4. Aluminium oplossen in een koper-zout oplossing.
  5. Vorming van eenwaardig koper.

Materiaal:

Uitvoering, Resultaat en Discussie.

De reactie van waterglas met zoutzuur

Reactie: Na2SiO3 + 2HCl --> 2NaCl + H2O + SiO2

Het witte materiaal dat je dus op de grenslaag tussen het waterglas en zoutzuur ziet ontstaan is dus zand.

Als je maar een klein beetje zoutzuur voorzichtig toevoegt kun je zo een prop maken. Het gevormde SiO2 is dermate hygroscopisch dat het het water volledig bindt.

Literatuurreferentie: 1

De reactie van calciumcarbonaat (kalk) met zoutzuur

Reactie: CaCO3 + 2H3O+ + 2Cl- --> CO2h + Ca2+ + 2Cl- + 3H2O    

Het koolzuur wordt  ontwikkeld door de reactie tussen de kalk (calciumcarbonaat, CaCO3) en het zoutzuur.

Literatuurreferentie: 2

Voor

Tijdens/Na

Aluminium lost op in een soda oplossing.

Los een eetlepel soda op in 15-30 ml water. Voeg een klein stukje Alufolie toe en verwarm voorzichtig. 

Reacties:

  • Carbonaatevenwicht: CO32- + H2O <=> HCO3- + OH-

  • Alumimiumoxide (buitenste laag alufolie): Al2O3 (s)+ 6OH- <=> 2AlO33-.3H2O

  • Aluminium: 2Al (s) + 12OH- <=> 2AlO33-.3H2O + 2H2h

Het 2AlO33-.3H2O is een amfoteer hydroxide

Als je ziet dat het folie langzaam opgelost wordt en de oplossing voorzichtig zwenkt kun je goed zien dat er heel kleine waterstof-belletjes naar het oppervlak stijgen. Het folie wordt aan de randen eerst donker, dan doorzichtig  en valt daar dan uit elkaar.

Je kunt het proces aanzienlijk versnellen door er een paar korrels Natronloog (NaOH, ontstopper bij te doen).

Literatuurreferentie: 3

 

Aluminium oplossen in een koper-zout oplossing.

Een andere manier om Aluminium op te lossen is door een redelijk geconcentreerde oplossing van kopersulfaat (CuSO4) en natriumchloride (NaCl) te maken. Geen van deze componenten is zuur of basisch. Als we aluminiumfolie aan de oplossing toevoegen begint dit onder heftige waterstofontwikkeling en warmteproductie op te lossen. De oplossing gaat zelfs koken.

Het effect wordt veroorzaakt door versnelde corrosie van aluminium door koper metaal dat aan het oppervlak van het aluminium opgebouwd wordt. De galvanische potentiaal van het Cu/Al koppel is groot genoeg om door de gepassiveerde aluminiumlaag heen te dringen en de neerslag van kopermetaal werkt het opbouwen van een nieuw passivatielaag tegen.

Reacties:

Door het toevoegen van zout aan het kopersulfaat maken we in feit een koperchloride oplossing. De kleur van de oplossing verander ook van blauw naar groen.

Complexvormingsreactie: Cu(H2O)42+ + 4Cl- <=>  Cu(Cl4)2- + 4H2O

Verdringingsreactie: 2Al(s) + 3Cu2+ (aq) --> 2Al3+ (aq) + 3Cu(s)

Literatuurreferentie: 4

Aanvulling dd 15 januari 2005:
De opmerking die ik hierboven maakte dat geen van beide stoffen zuur of basisch is klopt niet helemaal. Alhoewel de oplossing niet aangezuurd is kunnen door hydrolyse van het koper-water complex H3O+ ionen gevormd worden volgens:

Cu(H2O)62+ + H2O <=> H3O+ + Cu(H2O)5OHetc.

Dit veranderd echter niets aan de rest van het verhaal.

 

Vorming van eenwaardig koper

Meng een kopersulfaatoplossing met een kaliumjodide oplossing.

Je zou verwachten dat de volgende reactie plaatsvindt:

Cu2+ + 2I- <=>  CuI2

In werkelijkheid vindt echter de volgende reactie plaats:

2Cu2+ + 4I- <=>  2CuI + I2

Literatuurreferentie: 5

Literatuur:

  1. Ruud Baars; 'Verzot op water" ; DJO; 1977 (5) ; p. 129.
  2. Freek Roelandse; 'Waaruit bestaat een schelp?'; DJO; 7 1975; p 194,185.
  3. 'Zelf doen 3: Proefjes voor scheikunde-enthousiasten - alle 14 goed'; DJO; 2 1978; p 4.

17-01-2017