§4.4 - Overmaat en ondermaat

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

H4: CHEMISCHE REACTIES

Par. 4.4: Overmaat en ondermaat

Wat heb je deze les nodig?

- Schrift

- Rekenmachine

- Periodiek systeem achterin je boek

§4.4 Overmaat en ondermaat

Je leert:

uitleggen wat de begrippen "ondermaat" en "overmaat" betekenen

uit te rekenen welke stof in ondermaat is en hoeveel product hieruit kan ontstaan.

uit te rekenen hoeveel stof van de overmaat overblijft

Voorkennis §3.3

Stel we gebruiken deze reactievergelijking: 

4 Fe + 3 O2 -> 2 Fe2O3

Met de volgende massa's van de atomen:

Fe       55,85

O         16,00

En de opgave is: Je hebt 75 gram Fe. Hoeveel gram O2 heb je nodig?

Berekenen molecuulmassa's

4 Fe + 3 O2 -> 2 Fe2O3  met massa Fe=55,85 en O=16,00

1. Bereken de molecuulmassa's van 4 Fe en 3 O2

4 Fe:    4*55,85 = 223,4

3 O2:     2*16,00 = 32,00.   3*32,00 = 96

2. Dus de getallen zijn 223,4 voor Fe en 96 voor O2

Berekenen met kruistabel

4 Fe         +      3 O2 -> 2 Fe2O3 

223,4               96

Vul nu de gegevens van de vraag in en zet een vraagteken wat je moet uitrekenen.

De vraag was: Je hebt 75 gram Fe. Hoeveel gram O2 heb je nodig.

Dus je zet 75 onder de Fe en een ? onder de O2

75                      ?

Berekenen met kruistabel

4 Fe            +        3 O2 -> 2 Fe2O3 

223,4                     96

75                            ?

Je kan nu het getal bij het vraagteken uitrekenen volgens de kruistabel methode:

? = (75 * 96 ) / 223,4 = 32,3

En dat is dus het antwoord: Er is 32,3 gram O2 nodig.

Nieuw in §4.4

Bij dit voorbeeld hierboven was alleen de hoeveelheid Fe (75 gram) gegeven. Daaruit bereken je dat er 32,3 gram O2 nodig is.

Maar hoe pak je deze opgave aan als de hoeveelheid Fe en hoeveelheid O2 allebei is gegeven in de opgaven.

Je hebt 50 gram Fe en 25 gram O2 samengevoegd. Welke stof blijft er over als de andere helemaal op is?

Overmaat - ondermaat

Vraag: Je hebt 50 gram Fe en 25 gram O2 samengevoegd. Welke stof blijft er over als de andere helemaal op is?

Wat je nu hebt is het volgende:

4 Fe            +     3 O2 -> 2 Fe2O3 

223,4                   96

50                         25

Dus je ziet dat er nu geen vraagteken in het begin is maar beide getallen zijn gegeven. Hoe moet je hier nu mee verder?  

Overmaat - ondermaat

Dit is gegeven.                4 Fe            +     3 O2 -> 2 Fe2O3 

                                                223,4                   96

                                                50                         25

Stappenplan:

1. Je neemt één van beide getallen, bijvoorbeeld de eerste. Hier dus 50 gr Fe.

2. Dan reken je uit (volgens methode van §3.3) hoeveel O2 hiervoor nodig is; 50*96/223,4 = 21,5 gram. Er is dus maar 21,5 gr O2 nodig maar je hebt 25 gr.

Je hebt dus O2 teveel ofwel O2 blijft OVER. Ofwel O2 is OVERMAAT.

3. De andere stof is dan automatisch overmaat.  Dus Fe is ondermaat.

Overmaat - ondermaat

ander voorbeeld; Je mengt 80 gr Fe en 31 gr O2        

                                                4 Fe            +     3 O2 -> 2 Fe2O3 

                                                223,4                   96

                                                80                         31

1. Je neemt één van beide getallen, bijvoorbeeld de eerste. Hier dus 80 gr Fe.

2. Dan reken je uit hoeveel O2 hiervoor nodig is; 80*96/223,4 = 34,4 gram. Er is dus 34,4 gr O2 nodig maar je hebt maar 31 gr.

Je hebt dus O2 te weinig. Ofwel O2 is ONDERMAAT.

3. De andere stof is dan automatisch de overmaat. Dus Fe is nu overmaat.

Overmaat - ondermaat

Als je wil uitrekenen hoeveel van de stoffen ontstaan moet je altijd de kruistabel rekenen met de ONDERMAAT.

Voorbeeld 1:       4 Fe +            3 O2          ->          2 Fe2O3 

                                223,4                 96

                                  50                     25

Stappenplan:

1. Pak het getal van de ONDERMAAT. In dit voorbeeld is dit 50 gr Fe (zie 2 slides terug).

2. Bereken de molecuulmassa van de stof die ontstaat: 2 Fe2O3

massa Fe2O3 = 2 * Fe + 3 * O = 2* 55,85 + 3 * 16,00 = 159,7 gr. Maar je hebt 2 Fe2O3 dus dit getal nog x2. 159,7 * 2 = 319,4 gram Fe2O3.

Overmaat - ondermaat

Voorbeeld 1:       4 Fe +            3 O2           ->           2 Fe2O3 

                                223,4                 96                               319,4

                                  50                     25                                  ?

Stappenplan:

1. Pak het getal van de ONDERMAAT. In dit voorbeeld is dit 50 gr Fe (zie 2 slides terug).

2. Bereken de molecuulmassa van de stof die ontstaat: 2 Fe2O3

massa Fe2O3 = 2 * Fe + 3 * O = 2* 55,85 + 3 * O = 159,7 gr. Maar je hebt 2 Fe2O3 dus dit getal nog x2. 159,7 * 2 = 319,4 gram Fe2O3

3. Zet het ? onder de stof die ontstaat.

4. Gebruik de kruistabel met de ondermaat en het vraagteken.

Overmaat - ondermaat

Dus met het stappenplan krijg je dus hetvolgende

Voorbeeld 1:       4 Fe +            3 O2           ->           2 Fe2O3 

                                223,4                 96                               319,4

                                  50                                                             ?

Stappenplan:

4. Gebruik de kruistabel met de ondermaat en het vraagteken.

5. Dus uitrekenen van ? met kruistabel wordt dan:

? = ( 50 * 319,4 ) / 223,4 = 71,5 gram Fe2O3.

Overmaat - ondermaat

Bereken nu eens hoeveel Fe2O3 er ontstaat als je 80 gr Fe en 31 gr O2 mengt.       

                                                4 Fe            +     3 O2 -> 2 Fe2O3 

                                                223,4                   96

                                                80                         31

Tip: bereken eerst wat de ondermaat is; 80 of 31 en ga van daar rekenen met de kruistabel naar Fe2O3.

Antwoord om jezelf te controleren: 103,1 gram Fe2O3

Test jezelf

je hebt de volgende kloppende reactievergelijking;

C3H8 + 5 O2 -> 3 CO2 + 4 H2O

Je hebt 20 gram C3H8 en 70 gram O2.

Hoeveel gram H2O zal er ontstaan?

Tip: bepaal ondermaat van C3H8 en O2 en reken hiermee de kruistabel naar H2O uit.

Antwoord voor eigen controle: 31,5 gram H2O

Weektaak

Lezen §4.4

Maken van de B en C opgaven.

Wat betekent overmaat?

1. Een tekort van een stof voor een volledige reactie.
2. Dat je na de reactie van een beginstof nog wat over hebt.
3. Dat je na de reactie geen beginstoffen meer over hebt.

Ik heb 100 gram eieren en 32 gram suiker. Welke stof is de overmaat?

1. ei
2. suiker
3. geen van beide
4. beide

Je hebt 3,0 gram natrium en 3,0 gram chloor. De massaverhouding is 1,0 : 1,5. Welke stof is de overmaat?

1. Natrium
2. Chloor
3. Geen van beide
4. Beide

Is zuurstof bij onvolledige verbranding in overmaat of ondermaat?

1. Overmaat
2. Ondermaat

In een afgesloten vat bevindt zich 5,10 g aluminium en 4,80 g zuurstof.
Welke stof is in ondermaat of overmaat aanwezig?

1. aluminium = overmaat zuurstof = ondermaat
2. aluminium = overmaat zuurstof = overmaat
3. aluminium = ondermaat zuurstof = overmaat
4. aluminium = ondermaat zuurstof = ondermaat