h4_Molariteit_rekenen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Chemisch rekenen

• Je hebt nodig: pen en papier, rekenmachine, BiNaS
  
  
• Eerst een korte uitleg over chemisch rekenen
  - Wat is een "mol" ook alweer?
  - Wat kun je ermee?
  - Een paar handige rekentrucjes.
  
  

Wat is een "mol"?

Hetgene dat de scheikunde bijeen houdt!

1 H-atoom heeft 1 proton en 1 elektron: 

      m(proton) = 1,66x10^(-27) kg

De massa van een proton is 1,66 x 10^-24 gram.
Hoeveel protonen zitten er in 1 gram? (ongeveer)

1. 6 x 10^23
2. 6 x 10^24
3. 6 x 10^26
4. 6 x 10^27

Wat is een mol?

De massa van elektronen mogen we verwaarlozen.

Dus er zitten (ongeveer) 6 x 10^23 H-atomen in 1 g waterstof

C-atomen zijn 12x zo zwaar (6 protonen en 6 neutronen) als H-atomen. Dit betekent dat 12 g koolstof ook 6 x 10^23 C-atomen bevat.

Je kunt dus zeggen hoeveel atomen je hebt, als je de massa weet, en uit welke atomen de stof bestaat

Wat is een mol?

Die 6 x 10^23 komt zo vaak terug dat we hem een naam hebben gegeven: "mol"

Oftewel:

1 mol H-atomen is 1 g waterstof
1 mol C-atomen is 12 g koolstof

Deze verhouding tussen mol en massa kennen jullie al, toch?
De "molaire massa" (g/mol):        C = 12 g/mol en H = 1 g/mol

Je kunt ook molaire massa's van verbindingen uitrekenen.
Hoeveel gram is 1 mol C2H4O4?

Wat kun je nou met die "mol"?

Nou...

Je kunt gaan rekenen met reactievergelijkingen.

Ga maar na, wat staat hieronder nu werkelijk?
2 H₂ + O₂  --->  2 H₂O
Inderdaad: 

2 moleculen waterstof en 1 molecuul zuurstof worden 2 moleculen water, 
Maar ook:

2 mol waterstof en 1 mol zuurstof worden 2 mol water.

Wat kun je nou met die "mol"?

2 H₂ + O₂  --->  2 H₂O

Dus als je weet hoeveel gram waterstof je hebt,

 kun je uitrekenen hoeveel mol waterstof je hebt, 

en dat je dan half zoveel mol zuurstof nodig hebt 

om daar half zoveel mol water van te maken.

 Die kun je dan weer terugrekenen naar het aantal gram zuurstof of water

Via de mol kun je, met de reactievergelijking, massa's van stoffen 

Geef de reactievergelijking van de volledige verbranding van threose (C4H8O4)

C4H8O4 + 4 O2 --> 4 CO2 + 4 H2O
Hoeveel gram CO2 ontstaat bij de verbranding van 3,2 gram threose?

Rekentrucs

De "driehoek"

Voorvoegsels (milli, micro, nano)

 

C4H8O4 + 4 O2 --> 4 CO2 + 4 H2O
Het ontstane water wordt opgevangen en afgekoeld tot 80 °C (de dichtheid is dan 0,972 kg/L).
Het volume water is 8,7 mL. Hoeveel g threose is er verbrand?

C4H8O4 + 4 O2 --> 4 CO2 + 4 H2O
Threose is een suiker, deze reactie kan dus ook bij kamertemperatuur in
bacteriën plaatsvinden. Als ik 2,3 L van een 0,15 mol/L threose-oplossing heb, hoeveel m3 CO2 kunnen deze bacteriën dan maximaal produceren?
(Het molair volume van CO2 is 22,4 L/mol)

Zet het stappenplan 'rekenen aan reacties' in de juiste volgorde.

Stap 0

Stap 1

Stap 2

Stap 3

Stap 4

Stap 5

Stap 6

Stel de reactievergelijking op

Controleer ALLES

Reken de gegeven stof om naar aantal mol

Noteer wat is gegeven en wat is gevraagd

Reken de gevraagde stof om naar de gevraagde eenheid

Bereken het aantal mol gevraagde stof

Leid de molverhouding af

Bij een reactie tussen oxaalzuur (H2C2O4) en waterstofperoxide-oplossing (H2O2) ontstaan koolstofdioxide en water. Geef de reactievergelijking.

Bereken hoeveel mol waterstofperoxide nodig is om met 15 g oxaalzuur te reageren.

Het gehalte waterstofperoxide in de oplossing is 3,0 massa%. Neem aan dat de dichtheid van deze oplossing gelijk is aan 1,0 g/mL. Bereken hoeveel milliliter van deze oplossing nodig is om met 15 g oxaalzuur te reageren.

Aan 100 mL van een 150 g/L lood(II)nitraat-oplossing wordt 50 mL van een 1 M kaliumjodide-oplossing toegevoegd.
Maak een oplosbaarheidstabel en schrijf de vergelijking op van de neerslagreactie die plaatsvindt.

Aan 100 mL van een 150 g/L lood(II)nitraat-oplossing wordt 50 mL van een 1 M kaliumjodide-oplossing toegevoegd.
Wat is de molariteit van de lood(II)nitraat-oplossing? Welke van de 2 ionen van de neerslagreactie is er in overmaat?

Aan 100 mL van een 150 g/L lood(II)nitraat-oplossing wordt 50 mL van een 1 M kaliumjodide-oplossing toegevoegd.
Hoeveel mL KI-oplossing moet er nog worden toegevoegd om alle lood te laten neerslaan?

En dan nu omgekeerd:
Joost heeft 10mL 1M KI-oplossing toegevoegd aan 200 mL Pb(NO3)3-oplossing. Na filtreren en drogen heeft hij 7,2 g neerslag over.
Wat was de concentratie (in g/L) van de Pb(NO3)3-oplossing?

Zoutenpracticum

Ik heb 5 potjes gevuld met 5 verschillende zouten.

Tijdens het vullen van de potjes ben ik alleen vergeten om er etiketten op te plakken!

Kun jij een manier bedenken om erachter te komen welk zout in welk potje zit?

Verzin een strategie voor:
bariumfosfaat, kaliumchloride, natriumcarbonaat, ammoniumsulfaat en calciumchloride

Verzin een strategie voor:
kaliumnitraat, aluminiumhydroxide, calciumhydroxide, magnesiumnitraat, magnesiumsulfiet

Verzin een strategie voor:
magnesiumnitraat, magnesiumhydroxide, aluminiumsulfaat, ijzer(II)sulfaat en ijzer(III)chloride