4 minute read
` HOOFDSTUK 4: Wat gebeurt er met de massa voor en na een chemische reactie?
Wat gebeurt er met de massa voor en na een chemische reactie?
LEERDOELEN
Je kunt al:
Lde wet van behoud van atomen toelichten.
Je leert nu:
Lde wet van behoud van massa bij chemische reacties formuleren en toepassen (wet van Lavoisier). Tijdens een chemische reactie verandert de soort en het aantal atomen niet tussen de reagentia en de reactieproducten: de wet van behoud van atomen. Welke wet is nog van toepassing tijdens een chemische reactie?
OPDRACHT 17 ONDERZOEK
1 Onderzoeksvraag
Welke wetmatigheid kunnen we bewijzen tijdens de reactie tussen natriumcarbonaat (Na2 en verdund zoutzuur (HCl)? CO3)
2 Hypothese Schrap wat niet past. Bij een chemische reactie is de massa van de reagentia kleiner dan / gelijk aan / groter dan de massa van de reactieproducten. 3 Benodigdheden Materialen balans erlenmeyer (50 ml) proefbuizenrek proefbuizen maatcilinder (10 ml) trechter Stoffen 144 THEMA 04 HOOFDSTUK 4
HCl (verdund) Na2CO3 VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT! HCl HCl en Na2CO3 ©VAN IN
4 Werkwijze
Proef 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Plaats een proefbuizenrek met één proefbuis op de balans. Breng de balans op nul door te tarreren. Breng met behulp van de maatcilinder 10 ml HCl in de proefbuis en noteer de massa in de tabel (proef 1). Verwijder het proefbuizenrek. Plaats een erlenmeyer op de balans. Breng de balans op nul door te tarreren. Breng een koffielepel Na2CO3 in de erlenmeyer en noteer de massa in de tabel. Giet de 10 ml HCl in de erlenmeyer (die nog op de balans staat). Noteer de massa in de tabel (proef 1).
Proef 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Plaats een proefbuizenrek met één proefbuis op een balans. Breng de balans op nul door te tarreren. Breng met behulp van de maatcilinder 10 ml HCl in de proefbuis en noteer de massa in de tabel (proef 2). Verwijder het proefbuizenrek. Plaats een erlenmeyer en een ballon op de balans. Breng de balans op nul door te tarreren. Breng met behulp van een trechter een koffielepel Na2CO3 in de ballon en noteer de massa in de tabel (proef 2). Breng de 10 ml HCl in de erlenmeyer (die nog op de balans staat). Span de ballon over de erlenmeyer en giet de inhoud van de ballon in de erlenmeyer. Noteer de massa na de reactie in de tabel (proef 2).
5 Waarnemingen 6
Verwerking 145THEMA 04 HOOFDSTUK 4 Proef 1: zonder ballon Proef 2: met ballon massa HCl (g) massa Na2CO3 (g) massa na reactie (g) 7 Besluit Proef 1 Proef 2 ©VAN IN
8 Reflectie a De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat:
b Vergelijk je hypothese met je besluit.
c Waarom werd er een ballon gebruikt bij proef 2?
Tijdens een chemische reactie is de massa van de reagentia altijd gelijk aan de massa van de reactieproducten. We spreken over de wet van behoud van massa of de wet van Lavoisier:
De totale massa voor en na een chemische reactie is gelijk.
Was het je al opgevallen in demo-opdracht 16 dat de massa voor en na de reactie gelijk was gebleven?
Wil je weten wat de link is tussen Lavoisier, Einstein en het ontstaan van de aarde? Bekijk de video!
mreagentia = mreactieproducten
Dat de wet van behoud van massa bijzonder belangrijk is, kun je illustreren met tal van voorbeelden uit het dagelijks leven. Zo kunnen er in de natuur noch atomen noch atoomsoorten ‘verdwijnen’ door chemische processen. Het ontstaan van industrieel afval is dus een onontkoombaar gevolg van de wet van massabehoud. De chemische industrie houdt zich dan ook steeds bezig met het recycleren van allerlei restmateriaal. Daarnaast wordt er gezocht naar nieuwe processen om zo weinig mogelijk afval te produceren. WEETJE Bekijk de video’s over de rol van chemie in de recyclage van stoffen.
BEKIJK VIDEO 1 BEKIJK VIDEO 2
BEKIJK DE VIDEO ©VAN IN
De wet van Lavoisier De totale massa voor en na een chemische reactie is gelijk.
mreagentia = mreactieproducten
` Maak oefening 13, 14 en 15.
WEETJE Lavoisier is niet de enige wetenschapper die een wet definieerde voor een chemische reactie. Zo toonde Proust aan dat stoffen altijd in een vaste massaverhouding met elkaar reageren: de wet van de massaverhoudingen of de wet van Proust.
Die wet heb je toegepast bij opdracht 16: ijzer en zwavel zullen steeds in een massaverhouding van 7 g : 4 g met elkaar reageren ter vorming van ijzersulfide. Wanneer bijvoorbeeld 10 g ijzer bij 4 g zwavel wordt gebracht, zal er 3 g ijzer niet wegreageren. IJzer is in overmaat aanwezig, terwijl zwavel te weinig aanwezig is. In chemie wordt zwavel dan het ‘limiterend reagens’ genoemd.
Dan is er nog de wet van de veelvuldige massaverhoudingen: de wet van Dalton en Richter stelt dat wanneer twee elementen met elkaar reageren ter vorming van een verschillende zuivere stof, de breuk van de massaverhoudingen van die reacties een vast getal is.
Zo kan koolstof met zuurstofgas koolstofmonoxide (CO) of koolstofdioxide (CO2) vormen. CO-vorming heeft een massaverhouding van 0,75, terwijl dat bij CO2 0,375 is (wet van Proust). Volgens de wet van Dalton en Richter zal dus de onderlinge verhouding van de massaverhoudingen steeds gelijk zijn: 0,75 : 0,375 = 2.
147THEMA 04 HOOFDSTUK 4 John DaltonLouis Joseph Proust Jeremias Richter ©VAN IN
