Zouten: molariteit van oplossingen

Deze video geeft uitleg over zouten: molariteit van oplossingen voor het eindexamen scheikunde.

Hieronder kun je de tekst van de video nog eens nalezen:
In deze video gaan we het hebben over de molariteit van oplossingen. We hebben in de vorige video geleerd dat elke zoutoplossing bestaat uit losse ionen. Een oplossing van natriumsulfaat (Na2SO4 (s)) bestaat dus uit losse natrium- en losse sulfaationen. (2 Na+ (aq) + SO42- (aq)). We weten nu ook dat de verhouding waartussen deze ionen voorkomen, 2:1 is. Er moeten namelijk twee keer zoveel natriumionen als sulfaationen aanwezig zijn in de oplossing, om ervoor te zorgen dat de totale lading neutraal is. Een oplossing van natriumsulfaat schrijven we dus op als 2 Na+ (aq) + SO4- (aq). Misschien is het mogelijk om nu een soort bak met water weer te geven met daarin allemaal losse natrium en sulfaationen? Het is hierbij erg belangrijk om rekening te houden met hoe de ladingen worden weergegeven (namelijk als superscript) en hoe de verhoudingen binnen in het molecuul worden weergegeven (namelijk als subscript). Het is ook belangrijk dat de verhouding tussen de ionen precies 2:1 is. Er moeten dus twee keer zoveel natriumionen worden weergegeven. Wanneer natriumsulfaat dus opgelost wordt in water, wordt de oplosvergelijking als volgt: Na+2SO42- (s) ? 2 Na+ (aq) + SO42- (aq). In deze oplosvergelijking zijn de sub en superscripten niet heel erg mooi weergegeven, maar het is wel de bedoeling dat dit het geval is in de video. De 2 moet dus eigenlijk recht onder de + staan. Ik hoop dat dit duidelijk is haha. In de natriumsulfaat oplossing zijn dus alleen maar de ionen aanwezig. We kunnen bij een natriumsulfaat oplossing, of bij zoutoplossingen in het algemeen, dus niet spreken van de concentratie natriumsulfaat maar juist wel van de ionenconcentratie. We kunnen het dus wel hebben over de concentratie natriumionen en de concentratie sulfaationen. De molariteit van deze ionen kan dus ook bepaald worden. Zoals jullie misschien nog weten staat de molariteit namelijk voor het aantal mol van een stof opgelost in water. Molariteit is het aantal mol van een stof opgelost in water. Bij de molariteit van een zoutoplossing kunnen we dus alleen maar praten over de molariteit van de losse ionen en niet over de molariteit van het natriumsulfaat. Om de molariteit van deze natrium- en sulfaationen weer te geven, gebruiken we vierkante haken en dit ziet er dan als volgt uit: [Na+ (aq)], [SO42- (aq)] (Het is denk ik handig als deze twee concentraties als volgt onder elkaar worden weergegeven: [.. (aq)] = .. (Op de stippellijntjes tussen de haken moet dan het natrium of het sulfaation worden weergegeven). Wanneer we weten hoeveel mol natriumsulfaat is opgelost in het water, dan kunnen we ook bepalen hoeveel mol van beide ionen in het water aanwezig is, en dus wat de concentratie is. Om dit te kunnen bepalen, moeten we eerst kijken naar in hoeveel deeltjes het natriumsulfaat gesplitst wordt. Nou zoals we weten ontstaat er uit 1 natriumsulfaat deeltje, 2 natriumionen en 1 sulfaation. (Na+2SO42- (s) ? 2 Na+ (aq) + SO42- (aq)). Het natriumsulfaat bestaat namelijk uit 2 natriumdeeltjes en 1 sulfaatdeeltje. Het lijkt mij dat dit goed kan worden weergegeven door middel van een animatie die duidelijk maakt dat het natriumsulfaat in drie deeltjes splitst. Stel nou dat 0,50 mol natriumsulfaat wordt opgelost in 1 liter water. (0,50 mol Na2SO4 opgelost in 1 liter water). Uit dit natriumsulfaat zullen uiteindelijk twee keer zoveel natriumionen ontstaan want de molverhouding tussen natriumsulfaat en natriumionen is 2:1. Dit betekent dat er dus 1,0 mol natriumionen in het water terecht zal komen. De molariteit van de natriumionen is dus 1,0 mol per liter oftewel 1,0 molair. [Na+ (aq)] = 2 x 0,50 = 1,0 mol L-1 = 1,0 M. Uit een half mol natriumsulfaat ontstaat dus 1 molair natriumionen. Maar wat is nou de molariteit van de sulfaationen? Nou zoals we nu ook in de reactievergelijking kunnen zien is dat eruit één natriumsulfaat deeltje, ook maar één sulfaation zal ontstaan. De molverhouding is dus 1:1 en dit betekent dat er uit 0,50 mol natriumsulfaat ook 0,50 mol sulfaationen in een liter water vrij zullen komen. Dit betekent dat de molariteit van de sulfaationen dus 0,50 mol per liter is. [SO42- (aq)] = 0,50 mol L-1. Ik hoop dat jullie met behulp van deze video meer duidelijkheid hebben gekregen over de molariteit van zoutoplossingen en tot de volgende video.