Rekenen met de mol (Scheikunde vwo), les 3: Terugblik quiz

• New lesson editor
• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4-6

Introduction

Terugblik met elf vragen over molair volume, volumeverhouding, ondermaat, rendement en mengsels, met een invulzin, een volgorde en twee open vragen.

Hoogoven in het Landschaftspark Duisburg-Nord, 2016 (foto: Dietmar Rabich, CC BY-SA 4.0)

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REKENEN · DE MOL

Quiz

Terugblik: Rekenen met de mol

Les 3 van 3. Leerlingen beantwoorden individueel; bespreek na elke paar vragen kort de antwoorden. Image credit: Dietmar Rabich / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Welke eenheid hoort bij het molair volume Vm?

A

g mol⁻¹

B

mol L⁻¹

C

L mol⁻¹

D

L g⁻¹

Vm = V / n heeft de eenheid L mol⁻¹ (of m³ mol⁻¹). g mol⁻¹ is de molaire massa en mol L⁻¹ een concentratie. Verwachte fout: Vm met de molaire massa verwisselen. Syllabus R&A1.2.

Vul in

Bij gelijke temperatuur en druk is de volumeverhouding van gassen in een reactie gelijk aan de molverhouding van de stoffen.

temperatuur

druk

molverhouding

massaverhouding

dichtheid

Syllabus R&A1.1: volumeverhouding van gassen. Verwachte fout: massaverhouding kiezen.

5,00 L He, Vm = 24,5 L mol⁻¹: massa in g?

n = 5,00 / 24,5 = 0,2041 mol; M(He) = 4,003 g mol⁻¹ (Binas); m = 0,2041 × 4,003 = 0,8169 g, dus 0,817 g. Verwachte fouten: 5,00 × 4,003 (20,0 g, delen door Vm vergeten) of M van He als 8,006 gebruiken (He is een enkelvoudig atoom, geen molecuul He₂). Syllabus R&A1.2.

Zet de stappen op volgorde, van eerst naar laatst

1

Bereken n(A) uit m(A) en M(A)

2

Stel de kloppende reactievergelijking op

3

Bereken V uit n en Vm

4

Bereken n(gas) met de molverhouding

Route massa naar gasvolume uit les 1. Verwachte fout: V berekenen voordat de molverhouding is toegepast. Syllabus R&A1.1 en R&A1.2.

2 H₂S + 3 O₂ → 2 SO₂ + 2 H₂O(g): 4,0 L H₂S en 6,0 L O₂. Gasvolume erna?

A

8,0 L

B

10 L

C

4,0 L

D

4,8 L

Gelijke T en p, dus rekenen in L. 4,0 L H₂S en 6,0 L O₂ staan precies in de verhouding 2 : 3, dus alles reageert. Er ontstaat 4,0 L SO₂ en 4,0 L H₂O(g): samen 8,0 L (voor de reactie 10 L; 5 volumes gas worden 4). 10 L komt van denken dat het gasvolume gelijk blijft, 4,0 L van H₂O(g) vergeten en 4,8 L van 6,0 × 4 / 5 (de verhouding op alleen O₂ toegepast). Reactie klopt: S 2 = 2, H 4 = 4, O 6 = 4 + 2. Syllabus R&A1.1.

2 CO + O₂ → 2 CO₂ met 10 L CO en 4 L O₂ (gelijke T en p). Wat geldt?

A

10 L CO₂, 0 L over

B

4 L CO₂, 6 L CO over

C

8 L CO₂, 1 L O₂ over

D

8 L CO₂, 2 L CO over

Voor 4 L O₂ is 8 L CO nodig; er is 10 L CO, dus O₂ is in ondermaat. CO₂ = 2 × 4 = 8 L en CO over = 10 − 8 = 2 L. 10 L CO₂ rekent vanaf CO (overmaat), 4 L CO₂ neemt de verhouding 1 : 1 vanaf O₂ en de laatste optie laat O₂ overblijven terwijl die op is. Syllabus R&A1.1.

Het rendement is 0,72 en de theoretische opbrengst is 50,0 g. Wat is de werkelijke opbrengst?

A

69 g

B

36 g

C

14 g

D

50 g

Werkelijk = rendement × theoretisch = 0,72 × 50,0 = 36 g (2 significante cijfers). 69 g komt van delen (50,0 / 0,72), 14 g van 0,28 × 50,0 (het verlies) en 50 g van het rendement negeren. Syllabus R&A1.1.

Waarom daalt bij N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃ het gasvolume (T en p gelijk)?

A

4 mol gas wordt 2 mol gas

B

Een deel van de massa verdwijnt

C

NH₃-moleculen zijn kleiner dan H₂

D

Het molair volume van NH₃ is lager

Bij gelijke T en p is het volume evenredig met het aantal mol gas, en dat daalt van 4 naar 2. De massa blijft behouden en Vm is voor alle gassen gelijk. Verwachte fout: de grootte van de moleculen als oorzaak noemen. Syllabus R&A1.1 en R&A1.2.

Hoe bereken je n(gas) uit het volume V en het molair volume Vm?

A

n = V × Vm

B

n = Vm / V

C

n = V / Vm

D

n = m / Vm

Vm = V / n, dus n = V / Vm. Controle met de eenheden: L / (L mol⁻¹) geeft mol. Verwachte fout: de formule verkeerd omschrijven. Syllabus R&A1.2.

0,500 g H₂, Vm = 22,4 L mol⁻¹: volume in L?

M(H₂) = 2 × 1,008 = 2,016 g mol⁻¹; n = 0,500 / 2,016 = 0,2480 mol; V = 0,2480 × 22,4 = 5,556 L, dus 5,56 L (3 significante cijfers). Verwachte fouten: M(H) = 1,008 gebruiken (11,1 L) of 0,500 × 22,4 (11,2 L). Syllabus R&A1.2.

Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂ en 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂. Mengsel x mol Zn, y mol Al: n(H₂)?

A

x + y

B

x + 1,5 y

C

x + 3 y

D

2x + 3 y

Zn geeft 1 H₂ per Zn (x), Al geeft 3 / 2 = 1,5 H₂ per Al (1,5 y), dus n(H₂) = x + 1,5 y. x + y vergeet de verhouding bij Al, x + 3 y gebruikt de coëfficiënt 3 zonder delen door 2 en 2x + 3 y neemt de coëfficiënten van HCl en H₂ door elkaar. Syllabus R&A1.1.

Hoe zeker voel je je over dit onderwerp?

1

Heel zeker

2

Redelijk zeker

3

Niet zo zeker

4

Helemaal niet zeker

Gebruik de uitslag om te bepalen of je een onderdeel herhaalt.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REKENEN · DE MOL

Goed gedaan!

Je kunt nu met de mol rekenen bij gassen, mengsels en meerdere stappen: molair volume, volumeverhouding, ondermaat, overmaat en rendement. Zoek de vragen die je fout had op in les 1.