4 Havo H4 - Zouten: §4.4 Rekenen aan zoutoplossingen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

§4.4 - Rekenen aan zoutoplossingen

glucose (C6H12O6) oplossen

keukenzout (NaCl) oplossen

Welk verschil zie je tussen het oplossen van glucose en het oplossen van keukenzout?

C6H12O6 (aq) 

Na+(aq) + Cl-(aq)

moleculen vallen niet uit elkaar (sterke atoombinding)

bij een goed oplosbaar zout laten de ionen elkaar los

Concentratie / Molariteit

• Concentratie (symbool c) 
• => hoeveelheid opgeloste stof (meestal gram) per volume eenheid (meestal Liter) in de oplossing.
• c = m : V   (let op: volume van de oplossing, niet de opgeloste stof)

• Molariteit  
• => is de concentratie in mol per Liter:  [X] = n : V
• (let op: volume van de oplossing, niet de opgeloste stof)

Concentratie / Molariteit

• Concentratie en Molariteit zeggen dus allebei iets over hoeveel stof er per volume (per Liter dus) is opgelost.

• Concentratie zegt hoeveel gram er is opgelost => in g/L (gram per liter)
• Molariteit zegt hoeveel mol er is opgelost => in mol/L (mol per liter)

• In de scheikunde wordt de Molariteit veel meer gebruikt.

Concentratie 

- stof in een oplossing

- gas in een ruimte

Let op de eenheden: 

    mg/m3    of    kg/m3    of    g/dm3

Het mag allemaal.... als je het maar goed noteert!

c = massa stof / volume

Molariteit

= concentratie van een stof in

mol per Liter

notatie:

[C12H22O11] = 0,58 mol / L

[C12H22O11] = 0,58 mol L-1

[C12H22O11] = 0,58 M

Molariteit

Notatie Molariteit: je noteer molariteit als rechte haken om de formule van de opgeloste stof.

Voorbeelden:

[C₆H₁₂O₆]            = aantal mol      van opgeloste glucose                            in 1 L

[NaCl]                     = aantal mol      van de opgeloste natriumchloride     in 1 L

[Na⁺]                       = aantal mol      van de opgeloste natrium-ionen        in 1 L

[CO₃^2-]                  = aantal mol      van de opgeloste carbonaationen     in 1 L

Notatie molariteit

Onthoud:

• met [ ... ] bedoelen we altijd de concentratie van een stof in mol per Liter
• tussen [ ....] staat de stof of het deeltje
• mol per Liter wordt vaak afgekort tot M
• soms hebben we het over mM, dat betekent mmol / liter.
  

M = molaire massa (g/mol) gebruik je om de hoeveelheid van​ één stof om te rekenen gram < -- > mol​

​

Deze M is een grootheid, deze M staat altijd vóór het getal:​

M = 18,016 g/mol​

​

M van molariteit = mol/L 

gebruik je om de concentratie van een oplossing​ weer te geven in mol/L​

​

Deze M is een eenheid, deze M staat altijd achter een getal:​

[A] = 0,15 M​

Let op de betekenis van de letter M:

Om te weten wat de molariteit van de ionen is in een oplossing, moet je kijken naar de molverhouding in de oplosvergelijking:

NaCl(s)   -> Na+(aq)   + Cl-(aq)

1 mol         :   1 mol         :  1 mol

CaCl2(s) -> Ca2+(aq) + 2 Cl-(aq)

1 mol         :   1 mol          :  2 mol

Molariteit van ionen in zoutoplossingen

voorbeeld

Je lost 1 mol natriumfosfaat op in 1,0 L water.

• Hoeveel mol Na+ is aanwezig in de oplossing? [Na+] = .............. M
• Hoeveel mol PO43- is aanwezig in de oplossing? [PO43-] = ..............M

Even oefenen 

Bereken de molariteit van de kalium- en jodide ionen wanneer je 5,0 gram kaliumjodide oplost in 500 mL water.

1. oplosvergelijking

2. molverhouding

3. gegeven / gevraagd

4 .....

Hoe werkt het?: de oplosvergelijking

KI (s) --> K⁺ (aq) + I^- (aq)

Hoe werkt het?: hoeveelheid mol

KI (s) --> K⁺ (aq) + I^- (aq)

De molaire massa van kaliumjodide (KI)

BiNaS tabel 98 of 99 

166,00 g.mol-1 (g per 1 mol)

166,00 g KI per 1 mol

       1

    5,0 g KI per ? mol

Dus 1 mol gedeeld door 166,00 en vermenigvuldigd met 5,0 

= 0,0301 mol

Hoe werkt het?: hoeveelheid mol

KI (s) --> K⁺ (aq) + I^- (aq)

0,0301 mol KI in 500 mL

0,0602 mol in 1000 mL

Dus [ KI ] = 0,060

166,00 g KI per 1 mol

       1

    5,0 g KI per ? mol

Dus 1 mol gedeeld door 166,00 en vermenigvuldigd met 5,0 

= 0,0301 mol

Verschil ionconcentratie en molariteit 

We hebben net gezien wat er gebeurt als een zout goed oplost in water

bv KI

KI (s) --> K⁺ (aq) + I^- (aq)

Dit betekent dat KI (s) er niet meer is en dat je alleen K⁺ en I^- ionen hebt

Verschil ionconcentratie en molariteit 

KI (s) --> K⁺ (aq) + I^- (aq)

Omdat KI (s) er niet meer is,
waar je de molariteit van kunt berekenen [KI],
ga je over naar de ionconcentratie [ K⁺ ] en [ I^- ]

Hoe werkt het 

KI (s) --> K⁺ (aq) + I^- (aq)

5,0 gram KI in 500 mL gaf [KI] van 0,060 mol/L

Wat is de ionconcentratie van [ K⁺ ] en [ I^- ] ?

De oplosvergelijking geeft molverhouding KI :  K+ : I- is 1 : 1 : 1 

Dus 0,060 mol KI/L is 0,060 mol K+/L is 0,060 mol I-/L

Voorbeeld 1

Je lost 2,4 mol glucose (C6H12O6) op in 8,0 Liter water. 

Bereken de molariteit van de oplossing. 

• We gebruiken de formule : 
•  [x] = n / V
  

• n = aantal mol = 2,4 mol
• V = volume (in L) = 8,0
• [C6H12O6] = molariteit 

• [C6H12O6] = 2,4 / 8,0
• [C6H12O6] = 0,30 mol / L
•                      = 0,30 M

Voorbeeld 2

Je lost 1,42 mol glucose (C6H12O6) op in 3,50 Liter water. 

Bereken de molariteit van de oplossing . 

Je lost 1,42 mol glucose op in 3,50 liter water. Bereken

[C​6​​H​12​​O​6​​]

1. 0,4 M
2. 2,5 M
3. 0,406 M
4. 2,46 M

Voorbeeld 2

Je lost 1,42 mol glucose (C6H12O6) op in 3,50 Liter water. 

Bereken de molariteit van de oplossing. 

• We gebruiken de formule : 
•  [x] = n / V
  

• n = aantal mol = 1,42 mol
• V = volume (in L) = 3,50 L
• [C6H12O6] = molariteit = ?

• [C6H12O6] = 1,42 / 3,50
• [C6H12O6] = 0,406 mol / L
•                      = 0,406 M

Voorbeeld 3

Je lost 9,42 gram glucose (C6H12O6) op in 2,50 Liter water. 

Bereken de molariteit van de oplossing. 

• Eerst van gram -> mol berekenen

Bereken hoeveel mol glucose overeenkomt met 9,42 gram glucose. Gebruik BINAS 98.

Voorbeeld 3

Je lost 9,42 gram glucose (C6H12O6) op in 2,50 Liter water. 

Bereken de molariteit van de oplossing. 

• Eerst van gram -> mol berekenen

• Molmassa = 180,16 g/mol
• 9,42 / 180,16 = 0,0522868 mol

• Nu kan je verder

Je lost dus 0,0522868 mol glucose op in 2,50 liter water. Bereken [ C6H12O6 ].

Voorbeeld 3

Je lost 9,42 gram glucose (C6H12O6) op in 2,50 Liter water. 

Bereken de molariteit van de oplossing. 

• Eerst van gram -> mol 

• Molmassa = 180,16 g/mol
• 9,42 / 180,16 = 0,0522868 mol

• n = aantal mol = 0,0523... mol
• V = volume (in L) = 2,50 L
  
• [C6H12O6] = molariteit = ?
  

• [C6H12O6] = 0,0522868  / 2,50
  
• [C6H12O6] = 0,0209 M

Voorbeeld 4

Je lost 3,262 mol natriumchloride (NaCl) op in 1,500 Liter water. 

Bereken de molariteit van de chloride-ionen in de oplossing. 

Wat is de juiste oplosvergelijking van natriumchloride?

1. 2 NaCl → 2 Na + Cl₂
2. NaCl → Na⁺ + Cl⁻
3. 2 Na + Cl₂ → 2 NaCl
4. Na⁺ + Cl⁻ → NaCl

Voorbeeld 4

Je lost 3,262 mol natriumchloride (NaCl) op in 1,500 Liter water. 

Bereken de molariteit van de chloride-ionen in de oplossing. 

Oplosvergelijking:

1 NaCl -> 1 Na+ + 1 Cl-

Hoeveel mol Na+ ontstaat er dus uit 3,262 mol NaCl?

1. 3,262 mol
2. 1,631 mol
3. 6,524 mol
4. 0,8155 mol

Voorbeeld 4

Je lost 3,262 mol natriumchloride (NaCl) op in 1,500 Liter water. 

Bereken de molariteit van de chloride-ionen in de oplossing. 

• Oplosvergelijking:
• 1 NaCl -> 1 Na+ + 1 Cl- 
• 3,262 mol : 3,262 mol

• n = aantal mol = 3,262 mol
  
• V = volume (in L) = 1,500 L
  

• [Cl^-] = 3,262 / 1,500
• [Cl-] = 2,175 M

Voorbeeld 5

Je lost 3,0 mol natriumchloride (NaCl) op in 500 mL water. 

Bereken de molariteit van de natrium-ionen in de oplossing. 

We lossen 3,0 mol natriumchloride op in 500 mL water.
Hoeveel mol natriumionen heb je in de oplossing?

1. 1,5 mol
2. 3,0 mol
3. 4,5 mol
4. 6,0 mol

We lossen 3,0 mol natriumchloride op in 500 mL water.
Wat is de molariteit van natriumionen in de oplossing?

1. 0,75 mol/L
2. 1,5 mol/L
3. 3,0 mol/L
4. 6.0 mol/L

Voorbeeld 5

Je lost 3,0 mol natriumchloride (NaCl) op in 500 mL water. 

Bereken de molariteit van de natrium-ionen in de oplossing. 

• Oplosvergelijking:
  
• 1 NaCl -> 1 Na⁺ + 1 Cl^-
  
• 3,0 mol : 3,0 mol
  

• n = aantal mol = 3,0 mol
  
• V = volume (in L) = 0,500 L
  

• [Na+] = 3,0 / 0,500
  
• [Na+] = 6,0 M

Voorbeeld 6

Je lost 0,034 mol natriumsulfaat (Na2SO4) op in 1500 mL water. 

Bereken de [Na+] 

Geef de oplosvergelijking van natriumsulfaat

1. Na​2​​SO​4​​−>2Na​+​​+S​2−​​+2O​2−​​
2. Na​2​​SO​4​​−>2Na​+​​+SO​4​​​2−​​
3. Na​2​​SO​4​​−>2Na+SO​4​​
4. Na​2​​SO​4​​−>Na​2+​​+SO​4​​​2−​​

Voorbeeld 6

Je lost 0,034 mol natriumsulfaat (Na2SO4) op in 1500 mL water. 

Bereken de [Na+] 

• Oplosvergelijking:
  
• 1 Na2SO4 -> 2 Na+ + 1 SO42-
  
• 
  

Wat is de mol verhouding tussen natriumsulfaat en de natrium-ionen die ontstaan?

1. Na​2​​SO​4​​:Na​+​​=1:2
2. Na​2​​SO​4​​:Na​+​​=1:1
3. Na​2​​SO​4​​:Na​+​​=2:1
4. Na​2​​SO​4​​:Na​+​​=2:2

Je lost 0,034 mol Na2SO4 op in 1,500 liter water.
De molverhouding tussen Na2SO4 en Na+ = 1 : 2. Bereken [ Na+ ].

Voorbeeld 6

Je lost 0,034 mol natriumsulfaat (Na2SO4) op in 1500 mL water. 

Bereken de [Na+] 

• Oplosvergelijking:
  
• 1 Na2SO4 -> 2 Na+ + 1 SO42-
  
• 1,0 mol : 2,0 mol : 1 mol

• n = aantal mol = 0,068 mol
  
• V = volume (in L) = 1,500 L
  

• [Na+] = 0,068 / 1,500
• [Na+] = 0,045 M

Meer oefenen

nog een paar sommen om te oefenen

Maar: Snap je het? Geen vragen?

=> Ga dan  verder werken 

We lossen 2,5 mol glucose op in 300 mL water. Wat is de molariteit van glucose?

1. 0,75 M
2. 0,083M
3. 8,3 M
4. 750 M

We lossen 100 g glucose (C6H12O6) op in 25 dL water. Bereken de molariteit.

We lossen 100 g NaCl op in 0,50 L water. Bereken [Na+]

We lossen 1,0 mol aluminiumsulfaat op in 2,0 L water.
Hoeveel mol aluminiumionen heb je in de oplossing?

1. 0,50 mol/L
2. 1,0 mol/L
3. 1,5 mol/L
4. 2,0 mol/L

oplosvergelijking:  Al₂(SO₄)₃ (s) -> 2 Al ³⁺ (aq)  +   3 SO₄ ^2- (aq)

molverhouding:              1        :                    2           :                3

dus:                                     1,0 mol               2,0 mol                 3,0 mol  

We lossen 1,0 mol aluminiumsulfaat op in 2,0 L water. Dus 2,0 mol aluminiumionen in de oplossing.
Wat is de molariteit van de aluminiumionen in de oplossing?

1. 0,5 mol/L
2. 1,0 mol/L
3. 2,0 mol/L
4. 6.0 mol/L

oplosvergelijking:  Al₂(SO₄)₃ (s) -> 2 Al ³⁺ (aq)  +   3 SO₄ ^2- (aq)

molverhouding:              1        :                    2           :                3

dus:                                     1,0 mol               2,0 mol                  3,0 mol

                        [Al³⁺ ] = n : V 

                        [Al3+ ] = 2,0 : 2,0  L = 1,0 M

Molariteit

We lossen 6,0 gram calciumchloride op in water.

Er ontstaat een oplossing met een volume van 500 mL.

        a.    Bereken het aantal mol opgeloste calciumchloride.

        b.     Bereken de molariteit van de ionconcentraties. 

                 (dus de molariteit van de calciumionen en de chloride-ionen)

    

We lossen 6,0 gram calciumchloride op in water. Er ontstaat een 500 mL oplossing.
a. Bereken het aantal mol opgeloste calciumchloride.
b. Bereken de molariteit van de ionconcentraties.
(dus de molariteit van de calciumionen en de chloride-ionen)

Molariteit

We lossen 6,0 gram calciumchloride op in water.

Er ontstaat een oplossing met een volume van 500 mL.

        a.    Bereken het aantal mol opgeloste calciumchloride.

        b.     Bereken de molariteit van de ionconcentraties.

    

    a.      m = 6 gram calciumchloride: CaCl₂

             M = 110,98 g · mol ^-1

             n = m : M = 6,0 : 110,98 = 0,054 mol

Molariteit

We lossen 6,0 gram calciumchloride op in water.

Er ontstaat een oplossing met een volume van 500 mL.

        a.     6,0 gram calciumchloride  = 0,054 mol   

        b.     Bereken de molariteit van de ionconcentraties.

    

       b.    oplossen:         CaCl₂ (s)   ->    Ca²⁺ (aq) + 2 Cl^- (aq)
                molverhouding:          1                  1                     2
                aantal mol              0,054 mol    0,054 mol    0,11 mol
                [Ca ] = 0,054 : 0,500 L = 0,11 mol · L^-1   = 0,11 M (molair) 
                [Cl ^-]    = 0,11 : 0,500 L = 0,22 mol · L^-1  = 0,22 M (molair)