Wetenschapsforum

Oke, nu ga ik vast dom lijken, maar ik wil me gewoon goed voorbereiden op mijn examen en wil dus weten dat alles wat ik doe wel juist is. De opgave is de volgende:

Opgave;

Een weinig professioneel ingestelde vakmens meent een ijzeren bodemplaat, met oppervlakte van 10,00m², van een noodopvang bassin te kunnen ontdoen van korstmos door gebruik van een grote overmaat aan geconcentreerd bleekwater, bekend als "javel". Met deze doelstelling bereidt hij dus, met ondoordacht gekozen hoge concentratie, een oplossing van het goed oplosbaar natriumhypochloriet zout waarvan hij 30,00 kg mengt met water tot een totaal volume oplossing van 200,0 L.

Deze oplossing vernietigt echter niet alleen de korstmossen maar errodeert ook sterk het ijzer (dichtheid 7,874 kg/l) van de bodemplaat. Dit komt doordat hypochloriet anionen omgezet worden naar chloride anionen, wat de oplossing basisch maakt, met als verder gevolg dat ijzer corrodeert tot ijzer(II)hydroxide. Van de oorspronkelijke ingebrachte hoeveelheid hypochloriet blijkt slechts 5,00 % nodig te zijn voor verwijder van korstmos, waarmee de overtollige hoeveelheid teloor gaat aan verkuistende corrosie van de ijzerplaat oppervlakte.

a) Bereken de molaire concentratie van de natirumhypochloriet oplossing.

NaClO + H₂O --> ClO^- + NaOH + H⁺(ben niet zeker of deze juist is)

MM NaClO = 74,42 g/ mol

Maar we hebben 30,00 kg dus:

30000 g => 403, 11 mol

403,11 mol op 200,0 L = 2,01 mol/l

b) Bereken de molhoeveelheid hypochloriet die met ijzer van de bodemplaat reageert.

Ik dacht:

1 mol NaClO => 1 mol ClO^-

maar we hebben 403, 11 mol NaClO => 403,11 mol ClO^-

Maar 95% reageert met ijzer van de bodemplaat dus:

403,11 mol x (95/100) = 382,85 mol

c) Geef de volledige uitgebalanceerde redox halfreactie, in netto-ionaire vorm, die de omzetting beschrijft van hypochloriet naar chloride anionen in bovengenoemde reactie omstandigheden. Geef een gedetailleerde, verantwoording, stap per stpa van hoe je deze redox halfreactie opstelt zonder gebruik te maken van oxidatiegetallen.

ClO^- => Cl^-

ClO^- => Cl^- + H₂O

ClO^- + 2H⁺ => Cl^- + H₂O

ClO^-+ 2H⁺ + 2e^- => Cl^-+ H₂O

ClO^-+ 2H⁺ + 2e^- => Cl^- + H⁺ + OH^-

ClO^- + H⁺ + 2e^- => Cl^- + OH^-

Ik hoop dat deze juist is.

d) Geef de volledige uitgebalanceerde redox halfreactie voor de omzetting van ijzermetaal tot ijzer(II)hydroxide in dezelfde bovengenoemde reactie omstandigheden. Geef een gedetailleerde verantwoording exact zoals voor c.

Fe => Fe(OH)₂

Fe +2H₂O => Fe(OH)₂

Fe+ 2H₂O => Fe(OH)₂ + 2H⁺

Fe+ 2H₂O => Fe(OH)₂+ 2H⁺ + 2e^-

Fe+ 2H⁺ + 2OH^-=> Fe(OH)₂ + 2H⁺ + 2e^-

Fe+ 2OH^- => Fe(OH)₂ + 2e^-

e) Duid aan welke van deze twee redox halfreacties zou plaatsvinden aan de anode van de batterij.

Reactie uit d.

f) Geef de globaal in evenwicht gebrachte netto-ionaire redoxreactie voor dit corrosieproces.

Fe+ 2OH^- + ClO^- + H⁺ => Fe(OH)₂ + Cl^- + OH^-

Fe + H₂O + ClO^- => Fe(OH)₂ + Cl^-

g) Bereken de massa ijzer die weg corrodeert.

1 mol ClO^- => 1 mol Fe

382,85 mol ClO^- => 382,85 Fe

Fe= 55, 845 g/mol

=> 21380 g => 21, 38 kg

h) Bereken de dikte van de aangetaste ijzerbaal, met de aanname dat het ijzer homogeen over de gehele plaat weg corrodeert.

V= bxhxl

A= bxl = 10,00m²

m= 21,38 kg

Dichtheid: 7,874 kg/l

m= dichtheid x V

m/dichtheid = V

21,38 kg/ 7,874 kg/l = 2,71 l

V= (bxl)xh

V/(bxl) = h

l= dm³

2,71dm³ / 100,00 dm² = 0,0271 dm