Verwerkingsvragen week 1.3 Chemisch rekenen

• Biologie
• HBO
• Studiejaar 1

Verwerkingsvragen week 1.3

Hoofdstuk 5 Chemisch rekenen

Welkom bij deze verwerkingsvragen

• Deze les werk je zelfstandig aan het onderwerp Chemisch rekenen
• Deze lessonup zal je stapsgewijs meenemen door de theorie aan de hand van verwerkingsopdrachten.
• Houd je boek (Basischemie) bij de hand tijdens het maken van deze opdrachten (hoofdstuk 5).
• Soms zie je dit:
  Klik eens op het pictogram.

Veel succes en plezier!

Achtergrond

Door op deze <span style="font-weight: bold">objecten</span> te klikken, vind je theorie over een onderwerp. We raden je aan om deze stukjes door te lezen, zodat het makkelijker wordt om de les te blijven volgen.&nbsp;<div><br></div><div>Veel van deze info staat ook in <span style="font-weight: 700">het boek</span>, dus je kunt het daar ook nog nalezen.&nbsp;</div><div><br></div><div>De buttons bevatten wisselende <span style="font-weight: bold">pictogrammen en titels</span>.&nbsp;</div>

Aan het einde van deze les kun je:

• de volgende begrippen gebruiken bij berekeningen: massa, volume, chemische hoeveelheid (mol), molaire massa, dichtheid, concentratie, massapercentage, massa-ppm, volumepercentage;
• de volgende principes gebruiken bij het rekenen aan chemische processen: massaverhouding, overmaat/ondermaat;

In de leeruitkomst

In de leeruitkomst zijn deze doelen als volgt samengevat:<div><br></div><div><ul><li>Je maakt verschillende typen reactievergelijkingen kloppend.</li><li>Je voert berekeningen uit aan stoffen en reactievergelijkingen, waarbij de chemische eenheid mol centraal staat.</li></ul></div>

Vraag van de week

Vraag van de week

Deze vraag is altijd een vraag op het eindniveau. Kun je deze vraag goed maken, dan beheers je dit onderwerp voor de toets. Kun je deze vraag nog niet meteen maken, sla hem dan over en maak eerst de andere opdrachten. Deze zullen je helpen om de vraag van de week toch te kunnen maken. Gebruik evt. de hints die bij de vraag te vinden zijn.

Deze vraag maakt iedereen en zal in de bijeenkomst van week 1.4 worden besproken. Neem je uitwerking dus mee naar de les.

Koeien produceren waterstof in de pens. De waterstof die in de pens ontstaat, wordt met behulp van het enzym MCR, dat in bepaalde micro-organismen voorkomt, vrijwel meteen omgezet tot methaan. Hierbij treedt de volgende reactie op: 

4 H2 (g) + CO2 (g) → CH4 (g) + 2 H2O (l)

De methaan neemt in de pens een groot volume in. 

Bereken het volume in liters methaan dat gemiddeld per dag in een koe ontstaat. Gebruik hierbij de volgende gegevens:

– In een koe wordt gemiddeld per dag 165 gram H₂ omgezet tot CH₄ volgens de gegeven reactie.

– 1,0 mol methaan heeft (in een koe) een volume van 25 liter.

Eindexamen 2016 tijdvak 2 Wijn zonder droesem.

Atoommassa en molecuulmassa

Atoommassa

De massa van een atoom. Deze wordt bepaald door het aantal protonen en neutronen in een atoom. In Binas vind je de relatieve atoommassa in het periodiek systeem.

Molecuulmassa

De massa van een molecuul. Deze wordt bepaald door de totale hoeveelheid atomen in het molecuul. 

Eenheid

Atoommassa en molecuulmassa worden weergegeven met de volgende eenheden: 

a.m.e.: Atomaire massa eenheid, óf u: Unit 

Meestal wordt 'u' gebruikt. 

Voorbeeld

De molecuulmassa van waterstofchloride (HCl) is:

1.008 + 35,45 = 36,458u  

Bereken de molecuulmassa van de volgende stoffen:

Azijnzuur (CH3COOH); ammoniak; chloor; glucose; waterstofperoxide (H2O2); zilvernitraat; natriumcarbonaat; ethanol.

Molmassa

• De massa van 1 mol stof wordt bepaald door de massa van het molecuul. In 1 mol van een stof zit altijd hetzelfde aantal deeltjes: 6,02205x1023. 
• De molmassa (afgekort M) is de massa van 1 mol van een stof in gram. Daarom is de eenheid van molmassa: gram per mol (g/mol), of gxmol-1. 
• Aangezien zouten niet uit moleculen bestaan, maar atomen in een zoutrooster voorkomen, wordt de verhoudingsformule gebruikt. Bijvoorbeeld: 

De molmassa (M) van ijzer(III)sulfaat (Fe2(SO4)3) is:

2x55,85 + 3 x (32,06 + 4x16,00) = 399,88 g/mol

Rekenen met molmassa

Met de molmassa (M) kun je gemakkelijk bepalen hoeveel mol van een stof je hebt als je de massa in gram weet, of kun je de massa in grammen bereken. Bijvoorbeeld: 

De massa van 2,33 mol waterstofgas is:

• molmassa waterstofgas (H2) is: 2,016g/mol
• aantal gram waterstof is 2,016 x 2,33= 4,70g

Het aantal mol in 5,21 gram zink is: 

• molmassa zink is: 65,38g/mol
• aantal mol zink is 5,21/65,38= 0,0797 mol

Gebruik het volgende schema bij je berekeningen:

Massa (in g)

Hoeveelheid stof (in mol)

: M

x M

Sleep de juiste getallen naar de omschrijving:

De massa van 2,5 mol water

De massa van 0,30 mol jood

De massa van 0,45 mol NaCl

De massa van 1,3 mol KOH

26,30g

76,14g

45,04g

72,93g

Bereken hoeveel mol aanwezig is in 100,0g ammoniak.

ammoniak

De molecuulformule van ammoniak is NH<span style="vertical-align:sub">3</span>.

1. 17,034 mol
2. 1703,4 mol
3. 0,1734 mol
4. 5,87 mol

Molariteit, concentratie en fractie

• Wanneer een bepaalde hoeveelheid mol van een stof is opgelost in water, dan spreek je van molariteit. 
• De eenheid van molariteit is mol per liter (mol/L) of molxL-1. 
• De hoeveelheid mol van een stof die in precies 1L is opgelost, is de concentratie.
• Voor concentratie wordt dezelfde eenheid gebruikt als voor molariteit.
• Andere manieren om concentratie aan te duiden zijn fracties/gehaltes. Bijvoorbeeld massa- of volumefractie. Deze fracties worden meestal weergegeven in een percentage:

• massapercentage= massa (opgeloste) stof / massa mengsel x 100% m/m
• volumepercentage= volume (opgeloste) stof / volume mengsel x 100% v/v

Rekenen met molariteit

Met het volume (V) kun je gemakkelijk bepalen hoeveel mol van een stof je hebt als je de molariteit in mol/L weet, of kun je de hoeveelheid stof in mol bereken. Bijvoorbeeld:

De molariteit van 0,3 gram ethanol in 0,6L water is:

• molmassa ethanol (C2H5OH) is: 47,07g/mol
• aantal mol ethanol is 0,3 / 47,07= 0,0063 mol
• molariteit is: 0,0063 / 0,6= 0,01 mol/L

Gebruik het volgende schema bij je berekeningen:

Molariteit 

(in mol/L)

Hoeveelheid stof (in mol)

x V

: V

Er wordt 40g glucose opgelost in water. De oplossing
wordt aangevuld tot 400mL. Bereken de
glucoseconcentratie in de oplossing.

Hoe pak je dit aan?

<ol><li>Bepaal wat is gegeven en wat wordt gevraagd.</li><li>Bepaal hoeveel mol glucose wordt opgelost.</li><li>Hoeveel mol is in 400mL opgelost?</li><li>Hoeveel mol glucose is dan in 1L aanwezig?</li></ol>

1. 0,22 mol/L
2. 0.55 mol/L
3. 0,088 mol/L
4. 1.82 mol/L

Uraan kent verschillende toepassingen. Het bekendst is de toepassing als energiebron voor kerncentrales. Hiervoor is de isotoop U-235 nodig. Tot nu toe wordt uraan in de vorm van erts afgegraven uit mijnen. Bij een jaarlijkse wereldwijde behoefte van 6,0·107 kg uraan zullen deze mijnen een voorraad uraan hebben voor slechts 80 jaar.
Zeewater is een veel grotere bron van uraan. Winning van uraan uit zeewater staat daarom in de belangstelling. Een probleem hierbij is echter dat het gehalte in zeewater laag is: 3,38·10–9 kg
uraan per L.

Bereken het volume aan zeewater in m³, dat minimaal nodig is om de jaarlijkse wereldwijde behoefte aan uraan uit zeewater te halen. 

Hoe pak je dit aan?

<ol><li>Bereken de jaarlijkse behoefte voor uraan die uit mijnen wordt gehaald.</li><li>Bereken hoeveel L zeewater nodig is, rekening houdend met het gehalte.</li><li>Bedenk hoeveel L zeewater in een kubieke meter past. Reken dit nog uit.</li></ol>

1. 1,8 x 10^13 m3
2. 1,8 x 10^16 m3
3. 1,8 x 10^19 m3

Verdunnen en verdunningsfctor

Wanneer je een oplossing verdunt kun je gebruik maken van de volgende rekenregels: 

Verdunningsregel:

aantal mol vóór het verdunnen = aantal mol na het verdunnen

Vvoor en Vna = Volume voor en na verdunnen

Cvoor en Cna= Concentratie voor en na verdunnen

Vvoor x Cvoor = Vna x Cna

Aan 250mL glucoseoplossing van 0,20mol/L wordt 100mL water toegevoegd. Wat is de nieuwe concentratie van glucose?

Rekenen aan reacties

1. Schrijf de reactievergelijking op en maak deze kloppend.
2. Noteer de molverhouding waarin stoffen met elkaar reageren onder de vergelijking.
3. Noteer wat is gegeven en gevraagd (op de juiste plek onder de reactievergelijking).
4. Wat is de verhouding in mol tussen de gegeven en gevraagde stof?
5. Zet de gegevens om in aantal mol.
6. Bereken uit de molverhouding in de reactievergelijking het aantal mol dat is gevraagd.
7. Zet het aantal mol om in de gevraagde eenheid.
8. Controleer je antwoord. 

Rekenschema

Gebruik onderstaand schema om te rekenen met mol.

Molariteit 

(in mol/L)

Hoeveelheid stof (in mol)

Massa (in g)

Aantal deeltjes

: M

x M

: V

x V

x NA

: NA

Jaap verbrandt 0,26 mol waterstofsulfide. Hoeveel mol zuurstof is nodig om alle waterstofsulfide te verbranden?

Waterstofsulfide

De molecuulformule van waterstofsulfide is H<span style="vertical-align:sub">2</span>S.

Bereken hoeveel gram zuurstof nodig is voor de volledige verbranding van 15,0 gram benzine.

Benzine

De molecuulformule van waterstofsulfide is C<span style="vertical-align:sub">7</span>H<span style="vertical-align:sub">16</span>.

Samenvatting

Je hebt alle verwerkingsvragen doorgelopen. Deze opdrachten geven je de basis mee van dit hoofdstuk. Heb je moeite met scheikunde? Dan is het oefenen één van de belangrijkste succesfactoren voor het voldoende scoren op de toets. Via de volgende sites kun je met de onderwerpen van deze week verder oefenen. Op deze sites vind je ook antwoorden.

https://www.kemia.nl/images/KEMIA/PDFs/Oefenen-HAVO/ChemischRekenen1.pdf

https://www.kemia.nl/images/KEMIA/PDFs/Oefenen-HAVO/ChemischRekenen2.pdf

https://www.kemia.nl/images/KEMIA/PDFs/Oefenen-HAVO/ChemischRekenen3.pdf

https://www.kemia.nl/images/KEMIA/PDFs/Oefenen-HAVO/RekenenAanReacties.pdf

maak opdracht 1 t/m 13 en 17

maak opdracht 1 t/m 8 en 12 t/m 15

maak opdracht 1 t/m 9, 16 en 17

maak opdracht 1 t/m 11

Goed gewerkt!

Je bent aan het einde van deze verwerkingsvragen gekomen. 

We willen graag van je weten hoe je deze verwerkingsvragen hebt ervaren. 

Wil je de volgende 2 vragen nog invullen?

Klik!

Geef een top voor deze les. Wat moet er de volgende keer zeker in blijven?

Geef een tip voor deze les. Wat zou er een volgende keer anders moeten?