H2.3 Atoom- en molecuulmassa
H2.3 Atoom- en molecuulmassa
Items in this lesson
H2.3 Atoom- en molecuulmassa
Open met het idee dat atomen en moleculen echte massa hebben, maar dat gram hiervoor onhandig klein is. De les bouwt van atoommassa naar molecuulmassa en daarna naar massapercentage.
Leerdoelen
Na afloop van deze les weet je:
hoe je de massa’s van atomen en ionen uitdrukt; (opdracht 22 t/m 24)
hoe je de massa van een molecuul berekent
hoe je het massapercentage van een atoomsoort in een verbinding berekent. (opdracht 25 t/m 29)
De gebruiker gaf meerdere doelen. Voor deze les is één overkoepelend doel gekozen dat het best de andere onderdelen verbindt: om met vermogen te rekenen moeten leerlingen ook weten waarin elektrische energie wordt omgezet en waarvan energieverbruik afhangt.
Atoommassa
De massa van één atoom heet de atoommassa
De atoommassa noteer je met A
De eenheid is u: atomaire massa-eenheid
u = gram/mol
Benadruk dat de keuze voor u praktisch is: atomen zijn zo klein dat gewone massa-eenheden niet handig zijn in de scheikunde.
Atoommassa in het periodiek systeem
Atoommassa’s vind je in het periodiek systeem
Voorbeelden:
- koolstof 12,01 u
- Zwavel: 32,06 u
Deze waarden gebruik je bij berekeningen
Je kunt verwijzen naar Binas-tabel 99 als bron van de atoommassa’s.
Ionen en massa
Een ion ontstaat door opname of afstaan van elektronen
Elektronen hebben een zeer kleine massa (Binas tabel 7b)
Daarom verandert de massa van het atoom niet
In berekeningen neem je voor een ion dezelfde massa als voor het atoom
Voorbeeld:
O = 16,00 u
O²⁻ = 16,00 u
Noem eventueel ook Au3+ als tweede voorbeeld: dat heeft net als Au een massa van 197,0 u.
Gemiddelde atoommassa
Veel atoomsoorten hebben meerdere isotopen
Isotopen verschillen in aantal neutronen
Daardoor hebben isotopen verschillende massa’s
De waarde in het periodiek systeem is meestal een gemiddelde atoommassa
Leg kort de koppeling met isotopen uit: natuurlijke mengsels bevatten vaak meerdere isotopen, dus de tabelwaarde is een gewogen gemiddelde.
De atoommassa (A) is het gewogen gemiddelde van alle in de natuur voorkomende isotopen van dat element.
Isotopen staan in Binas tabel 25A
Chloor bijvoorbeeld:
A = (75,78 x 34,96885) + (24,22 x 36,96590) / 100 = 35,45 u
Deze A’s van alle elementen kan je vinden in BINAS 99
Relatieve massa
This item has no instructions
Bereken de relative atoommassa van Magnesium.
Relatieve massa uitrekenen
This item has no instructions
Massagetal of atoommassa?
Massagetal
Het massagetal = aantal protonen + neutronen
Een massagetal is altijd een heel getal (dus atoommassa naar beneden of boven afronden)
Atoommassa
Atoommassa druk je uit in u (=gram/mol)
Atoommassa heeft vaak decimalen
Voorbeeld: helium met massagetal 4 heeft een atoommassa van 4,003 u
Veel leerlingen halen deze begrippen door elkaar. Benadruk dat massagetal een telling is en atoommassa een gemeten massa.
Leerdoelen
Na afloop van deze les weet je:
hoe je de massa’s van atomen en ionen uitdrukt; (opdracht 22 t/m 24)
hoe je de massa van een molecuul berekent
hoe je het massapercentage van een atoomsoort in een verbinding berekent. (opdracht 25 t/m 29)
De gebruiker gaf meerdere doelen. Voor deze les is één overkoepelend doel gekozen dat het best de andere onderdelen verbindt: om met vermogen te rekenen moeten leerlingen ook weten waarin elektrische energie wordt omgezet en waarvan energieverbruik afhangt.
Molecuulmassa
De massa van een molecuul heet de molecuulmassa
De molecuulmassa noteer je met Mw
Je telt de atoommassa’s van alle atomen in het molecuul bij elkaar op
This item has no instructions
Zo bereken je een molecuulmassa
Stap 1: schrijf de molecuulformule op
C6H12O6
Stap 2: bepaal van elke atoomsoort het aantal atomen
6 x C, 12 x H, 6 x O
Stap 3: zoek de atoommassa’s op
6 x 12,01 12 x 1,008. 6 x 16,00
Stap 4: vermenigvuldig aantal × atoommassa
72,06 + 12,096 + 96,00
Stap 5: tel alles op tot de molecuulmassa
180,156 u
Houd de werkwijze algemeen; de volgende slides geven de nauwkeurigheid en een concreet voorbeeld.
Meetwaarden en telwaarden
Meetwaarden
Telwaarden
Geven een aantal aan
Zijn exact
Voorbeeld: het aantal H-atomen in H₂O is 2
Ontstaan door meting
Hebben een bepaalde nauwkeurigheid
Voorbeeld: atoommassa 16,00 u
Atoommassa is dus een meetwaarde met beperkte nauwkeurigheid
Benadruk dat telwaarden oneindig nauwkeurig zijn en daarom niet beperkend zijn bij significante cijfers.
Afronden bij molecuulmassa
Bij vermenigvuldigen en delen: afronden op het minste aantal significante cijfers
Bij optellen en aftrekken: afronden op het minste aantal decimalen
Telwaarden mag je negeren bij deze regel
Dat komt doordat telwaarden exact zijn
Deze slide koppelt hoofdstuk 1 terug aan scheikundige massa’s. Leg uit dat vooral de optelling van atoommassa’s belangrijk is bij molecuulmassa.
Leerdoelen
Na afloop van deze les weet je:
hoe je de massa’s van atomen en ionen uitdrukt; (opdracht 22 t/m 24)
hoe je de massa van een molecuul berekent
hoe je het massapercentage van een atoomsoort in een verbinding berekent. (opdracht 25 t/m 29)
De gebruiker gaf meerdere doelen. Voor deze les is één overkoepelend doel gekozen dat het best de andere onderdelen verbindt: om met vermogen te rekenen moeten leerlingen ook weten waarin elektrische energie wordt omgezet en waarvan energieverbruik afhangt.
Massapercentage
Een massapercentage geeft aan welk deel van de totale massa van een verbinding van één atoomsoort is
Je gebruikt hiervoor de massa van die atoomsoort én de molecuulmassa van de hele verbinding
This item has no instructions
Benodigd voor de berekening
Bepaal eerst hoeveel atomen van de gevraagde atoomsoort in de formule staan
Bereken de totale massa van die atoomsoort in het molecuul
Bereken daarna de molecuulmassa van de hele verbinding
Met deze twee grootheden bereken je het massapercentage
Laat leerlingen zien dat je altijd eerst het deel en het geheel moet bepalen: massa van de gevraagde atoomsoort versus totale molecuulmassa.
Formule voor massapercentage
Het antwoord geeft aan hoeveel procent van de totale massa door die atoomsoort wordt gevormd.
Controleer of leerlingen teller en noemer niet omwisselen.
Oefenen berekenen massapercentage
Bereken het massapercentage van zuurstof in zwavelzuur H2SO4
Controleer of leerlingen teller en noemer niet omwisselen.
Leerdoelen
Na afloop van deze les weet je:
hoe je de massa’s van atomen en ionen uitdrukt; (opdracht 22 t/m 24)
hoe je de massa van een molecuul berekent
hoe je het massapercentage van een atoomsoort in een verbinding berekent. (opdracht 25 t/m 29)
De gebruiker gaf meerdere doelen. Voor deze les is één overkoepelend doel gekozen dat het best de andere onderdelen verbindt: om met vermogen te rekenen moeten leerlingen ook weten waarin elektrische energie wordt omgezet en waarvan energieverbruik afhangt.
Begrippenlijst
atoommassa - de massa van één atoom
atomaire massa-eenheid (u) - de eenheid waarin atoommassa wordt uitgedrukt
ion - geladen deeltje dat ontstaat door opname of afgifte van elektronen
gemiddelde atoommassa - gemiddelde massa van de isotopen van een atoomsoort in de natuur
massagetal - het totaal aantal protonen en neutronen in de kern
molecuulmassa - de som van de atoommassa’s van alle atomen in een molecuul
massapercentage - het percentage van de totale massa dat afkomstig is van één atoomsoort
This item has no instructions
Begrippenlijst
isotoop - variant van een atoomsoort met een ander aantal neutronen
meetwaarde - waarde die door meting is verkregen en een beperkte nauwkeurigheid heeft
telwaarde - exact aantal zonder meetonzekerheid
significante cijfers - cijfers die iets zeggen over de nauwkeurigheid van een meetwaarde
decimalen - cijfers achter de komma die belangrijk zijn bij optellen en aftrekken
This item has no instructions
