[scheikunde] Aantonen van ijzer(III)sulfaat

[Burhan]

Hallo allemaal,

Voor een practicum heb ik een oplossing gekregen waarin magnesiumchloride is opgelost. Ik moet uitzoeken of het verontreinigd is met ijzer(III)sulfaat. De bedoeling is dat dit gebeurt met een neerslag, een zuurbase en een redox reactie.

Ik heb al een neerslag reactie bedacht, waarbij ik de sulfaationen kan aantonen;
Cu2+ (aq) + (SO4)2- (aq) + 5H20 (l) --> CuSO4 * 5H20 (s), waardoor er een blauwe neerslag ontstaat.

Naast de neerslag reactie is het ook de bedoeling dat ik dus een zuurbase reactie gebruik.
Ik dacht eraan om zoutzuur toe te voegen;

(SO4)2- + 2H30+ --> H2SO4 + 2H20

Is dit goed? en zo ja; hoe kan ik de ontstane H2SO4 aantonen? als het met behulp van een indicator is, zo ja welke?

Ook had mijn leraar verteld dat de Fe3+ ionen een complex kunnen vormen met watermoleculen, waarna er ook met Fe3+ ionen een zuurbase reactie kan plaats vinden. Hoe werkt dit? ik begrijp dit niet.

Alvast bedankt!!

[Marko]

Het kenmerk van een neerslagreactie is dat er een slecht oplosbaar zout ontstaat. Wat kun je terugivnden over kopersulfaat?

Er kan wel een zuurbasereactie optreden met zoutzuur, maar daarbij ontstaat geen H₂SO₄. Waarom niet en wat ontstaat er wel? Je kunt met een indicator aantonen dat een zuurbasereactie is verlopen (of beter: dat de pH is veranderd).

Wat betreft het complex tussen Fe³⁺ en water: Dat is [Fe(H₂O)₆]3+. Deze staat in Binas in de tabel met zuren en basen.

[Burhan]

In Binas tabel 45 staat dat de Cu2+ ionen en de SO42- ionen goed oplosbaar zijn en dus geen neerslag vormen. Daarentegen staat in Binas tabel 65B dat de CuSO4*5H2O (s) een blauwe kleur heeft en dus een slecht oplosbaar zout is. Dus er is kristalwater aanwezig. Dit is wat ik kan terugvinden over kopersulfaat.

''Er kan wel een zuurbasereactie optreden met zoutzuur, maar daarbij ontstaat geen H2SO4. Waarom niet en wat ontstaat er wel?'' H2SO4 is een sterke zuur dat instabiel is. Ik denk dat er dan weer H3O+ zal ontstaan, maar dat weet ik niet zeker.

Welk zuur raadt u aan om de SO42- ionen aan te tonen?

[Marko]

In Binas tabel 45 staat dat de Cu2+ ionen en de SO42- ionen goed oplosbaar zijn en dus geen neerslag vormen. Daarentegen staat in Binas tabel 65B dat de CuSO4*5H2O (s) een blauwe kleur heeft en dus een slecht oplosbaar zout is. Dus er is kristalwater aanwezig. Dit is wat ik kan terugvinden over kopersulfaat.

Tabel 65B toont de kleur van verschillende chemicaliën maar zegt niks over de oplosbaarheid. Als je een gekleurde neerslag hebt kun je met die tabel misschien achterhalen wat de neerslag zou kunnen zijn. Maar andersom niet! Veel stoffen in die lijst zijn prima oplosbaar, zo ook kopersulfaat. De (s) in CuSO₄.5H₂O zegt alleen dat de informatie in die tabel over het zout in de vaste vorm gaat. En dat is in dit geval blauw van kleur. Maar je kunt het prima oplossen; de oplossing wordt dan overigens ook blauw(ig).

H2SO4 is een sterke zuur dat instabiel is. Ik denk dat er dan weer H3O+ zal ontstaan, maar dat weet ik niet zeker.

Welk zuur raadt u aan om de SO42- ionen aan te tonen?

Inderdaad. Als H₂SO₄ zou ontstaan zou het meteen weer uiteenvallen en H₃O⁺ en HSO₄^- ionen vormen (zie tabel in Binas). Effectief ontstaat er dus geen H₂SO₄. Er is zeker wel een reactie met zoutzuur; SO₄^2- staat in de tabel in het stuk zwakke zuren/zwakke basen. Alleen houdt de reactie op bij HSO₄^-.

Je hoeft dus geen ander zuur te gebruiken, maar je moet wel goed voor ogen hebben wat er gebeurt in de reactie.

[Burhan]

Dankuwel voor uw antwoord.

Ohh oke. Dus er zal geen neerslag gevormd worden tussen de Cu2+ en de SO42- ionen in de oplossing.

Maar is dan de reactie tussen sulfaat en H3O+ als volgt;
(SO4)2- + H3O+ --> HSO4- + 2H2O
Kan ik aannemen dat de HSO4- niet verder zal reageren in de oplossing? Want HSO4- is zowel een zuur als een zwakke base.

Ook is het de bedoeling dat ik deze reactie kan aantonen. Ik dacht eraan om de pH voor en na de reactie te meten. Maar is het beter om een indicator te gebruiken zoals bijvoorbeeld methylrood of broomfenolrood? Omdat er uiteindelijk zure HSO4- ionen ontstaan. Maar is dit een goede methode om de reactie aan te tonen?

[daniel73]

Even time-out. Ik merk erg veel verwarring op in je vragen en antwoorden. Je plukt links en rechts gegevens uit BINAS en knoopt die op manieren aan elkaar die jou door je docent(en) zeer zeker niet aangeleerd zijn. Je lijkt niet meer paraat te hebben wat een neerslagreactie is en doet; en datzelfde geldt voor zuur-basereacties. Ik vrees voor je kennis van redoxchemie.

Bijvoorbeeld: de reactie die je opschrijft tussen SO₄^2- en H₃O⁺ is namelijk een evenwichtsreactie waarvan de ligging variëert alnaargelang de concentraties van die stoffen. Ik heb wat met getallen gespeeld en kom tot de conclusie dat je een grote hoeveelheid sulfaat wel zou kunnen aantonen door een verandering in pH, maar voor het niveau 'verontreiniging' red je het absoluut niet meer met een pH-papiertje. Daarvoor heb je een gevoelige pH-meter nodig.

Ik wil je aanraden terug te duiken in je lesstof over die drie onderwerpen (neerslag, zuur-base, redox) en dan de volgende stellingen te verifiëren (denk eraan, de uitleg is waar het je docent om gaat, dus ik kan dit gewoon opschrijven):

• er is geen neerslagreactie die een verschil tussen Fe³⁺ en Mg²⁺ kan maken
• er is een neerslagreactie die een verschil tussen SO₄^2- en Cl^- kan maken
• mogelijk kun aan de pH van de oplossing van het verontreinigde(?) MgCl₂ zien dat er zich een zure stof in bevindt (welke zeg ik niet)
• er zijn zeker diverse redoxreacties te bedenken die de aanwezigheid van een vrij sterke oxidator aantonen (welke mag je zelf bedenken).