3.1 Significantie

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Chemisch rekenen

Voorkennis en significantie

Lesprogramma

• Huiswerk
• Leerdoelen
• Uitleg
• Vragen
• Nabespreken
• Huiswerk

Welke vragen van het huiswerk willen jullie dat ik bespreek?

Leerdoelen

• Je herhaalt het rekenen met de vaste massaverhouding bij reacties.
  
• Je herhaalt de berekening van een massapercentage en een volumepercentage.
  
• Je herhaalt het berekenen van de molecuulmassa in u en in de wetenschappelijke notatie.
• Je leert wat significante cijfers zijn.
  
• Je leert rekenen met significante cijfers.
  
• Je leert rekenen met de dichtheid in verschillende eenheden.

De wet van behoud van massa luidt:

1. Evenveel stoffen die er in het begin zijn ontstaan
2. Stoffen kunnen verdwijnen
4. De massa voor de pijl van een rv is niet gelijk aan de massa na de pijl

Wat is stap 1 voor het berekenen van het massapercentage van een atoomsoort in een verbinding?

1. Bereken de molecuulmassa van de verbinding.
2. Bepaal van alle aanwezige atoomsoorten de massa
3. Bereken het massapercentage van de atoomsoort in de verbinding.

Wat is stap 2 voor het berekenen van het massapercentage van een atoomsoort in een verbinding?

1. Bepaal van alle aanwezige atoomsoorten de massa
2. Bereken het massapercentage van de atoomsoort in de verbinding.
3. Bereken de molecuulmassa van de verbinding.

Wat is stap 3 voor het berekenen van het massapercentage van een atoomsoort in een verbinding?

1. Bereken het massapercentage van de atoomsoort in de verbinding.
2. Bereken de molecuulmassa van de verbinding.
3. Bepaal van alle aanwezige atoomsoorten de massa

Waar is sprake van wetenschappelijke notatie?

1. 3⋅8​10​​
2. 30⋅10​6​​
3. 15​10​​
4. 3⋅10​4​​

Noteer in wetenschappelijke notatie: 1480

1. 1,480⋅10​3​​
2. 14,80⋅10​2​​
3. 0,148⋅10​4​​
4. 1,48⋅10​3​​

Schrijf in de wetenschappelijke notatie
0,0000876

1. 876⋅10​−5​​
2. 8,76⋅10​5​​
3. 8,76⋅10​−5​​
4. 876⋅10​5​​

Wat is de molecuulmassa van CaCO3?

1. 90 u
2. 100 u
3. 110 u
4. 120 u

De molecuulmassa van CO2 is...

1. 44,01 u
2. 28,01 u
3. 56,02 u
4. 784,5601 u

Significantie

• Stel: je hebt 10 liter water en je doet er 5 liter water bij, gemeten met emmers.
• Het is 'raar' om dan te zeggen dat je bij elkaar 15,000 liter water hebt. Je weet dit namelijk niet zo nauwkeurig (er kan prima 100 mL meer of minder zijn)!
• Hoe nauwkeuriger je meetgegevens, hoe nauwkeuriger je hiermee kan rekenen.

Significante cijfers

• Geeft de nauwkeurigheid aan van gegevens.
• Regels over het afronden van antwoorden bij berekeningen.
• Belangrijk bij alle berekeningen van natuurkunde en scheikunde!

Telwaarden en meetwaarden

• Telwaarden zijn waarden die je kunt tellen, bijv. het aantal leerlingen in de klas of het aantal bekerglazen op tafel.
  
• Telwaarden zijn feiten waarbij iedereen hetzelfde antwoord geeft.

• Meetwaarden zijn waarden die je kunt meten, bijv. hoe lang je bent of hoeveel water er in je bekerglas zit.
  
• Over meetwaarden kunnen discussies ontstaan. antwoorden kunnen per persoon verschillen = meetonzekerheid/onnauwkeurigheid.

Significantie regels

• Bij berekeningen kijk je naar het aantal significante cijfers van waarden die je krijgt in de opgave (dus niet wat je zelf opschrijft!).
• Je kijkt hierbij alleen naar meetwaarden.

• Voorbeeld: je hebt 3 bekerglazen met in elk bekerglas 15,5 mL. 

3 = telwaarde. Dit getal gebruik je niet voor afronden.

15,5 = meetwaarde. Dit getal gebruik je wel voor afronden.

Significantie regels: optellen/aftrekken

• Je kijkt naar het aantal decimalen (cijfers achter komma) van de meetwaarden in de opgave.
• Bij het afronden van je antwoord gebruik je het minst aantal decimalen van de meetwaarden uit de opgave.
• Bij scheikunde gebruik je dit eigenlijk alleen bij uitrekenen van molecuulmassa's (optellen van atoommassa's).

Significantie regels: optellen/aftrekken

Voorbeeld

Je hebt 1,3 gram, 2 gram en 6,03 gram. Hoeveel gram heb je bij elkaar?

Antwoord

1,3 + 2 + 6,03 = 9,33. Bij afronden kijk je naar het getal met het minst aantal decimalen. Hier het getal 2 (geen decimalen). Je antwoord krijgt dus ook geen decimalen. Afgerond heb je dus 9 gram.

Significantie regels: vermenigvuldigen/delen

• Je kijkt naar het aantal significante cijfers van de meetwaarden in de opgave.
• Dit zijn alle cijfers van een getal, behalve nullen vooraan (nullen achteraan tellen dus wel mee).
• Bij afronden gebruik je het minst aantal significante cijfers van de meetwaarden in de opgave.

Significante cijfers: voorbeelden

3,15 = 3 significante cijfers

3,10 = 3 significante cijfers (0 achteraan telt ook mee)

0,31 = 2 significante cijfers (0 vooraan telt niet mee)

Hoeveel significante cijfers?
1,23

1. 1
2. 2
3. 3
4. 123

Hoeveel significante cijfers?
1,20

1. 1
2. 2
3. 3
4. 123

Hoeveel significante cijfers?
0,12

1. 1
2. 2
3. 3
4. 123

Hoeveel significante cijfers?
80000

1. 1
2. 4
3. 5
4. 8

Hoeveel significante cijfers?
0,0030

1. 1
2. 2
3. 4
4. 5

Hoeveel significante cijfers?
1,20*10^3

1. 1
2. 2
3. 3
4. 6

Dichtheid

 =    massa 

      volume

Dichtheid (formule)

ρ=​V​​m​​→m=ρV→V=​ρ​​m​​

ρ=dichtheid​​​​​(kg.m​−3​​​​​​​of​​​​​​m​3​​​​kg​​)

m=massa(kg)

V=volume(m​3​​)

in opgaven staan vaak andere eenheden, dus moet je de eenheid van dichtheid kunnen omrekenen

Ethanol heeft een dichtheid van ongeveer 0,79 g/mL.
Wat is het volume van 3,5 gram ethanol?

1. 4,4 mL
2. 0,9 mL
3. 5,8 mL
4. 2,8 mL

In een maatcilinder heb je 50,00 mL spiritus afgemeten. Je hebt de massa bepaald: 42,5 gram. Bereken de dichtheid van de spiritus.

1. 0,9
2. 0,85
3. 0,850
4. 0,8500

De massa van een blokje aluminium is 0,08kg. De dichtheid van aluminium is 2,7 g/cm3. Bereken het volume van het blokje aluminium. (denk aan significantie)

1. 29,6 cm^3
2. 30 cm^3
3. 3 x 10^1 cm^3
4. 3 x 10^2