Les 3.4.1 Atoommassa en molaire massa (Verkorte versie!)

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Les 3.4 Atoommassa en molaire massa

Planning

• Afmaken practicum 
• nakijken 2 t/m 7 (blz 130)
• 3.4 Atoommassa en molaire massa
• Maken opgaven

Maken: 2 t/m 7 (blz 130)

2

• a) De bindingen tussen de moleculen, de vanderwaalsbindingen, breken.
  
• b) Bij de verbranding van kaarsvet ontstaan nieuwe stoffen. De atoombindingen moeten dusworden verbroken, zodat nieuwe moleculen kunnen ontstaan. De vanderwaalsbindingen worden ook verbroken.

3

3

4

• a) Waterstofatomen hebben een covalentie van 1 en vormen dus één atoombinding. Een atoombinding bevat één gemeenschappelijk elektronenpaar.
• b) De covalentie van C is 4. Elk C-atoom is gebonden met een H-atoom en een C-atoom. De covalentie van H is 1. Dus beide C-atomen hebben nog drie bindingsplaatsen over en vormen daarmee drie atoombindingen met elkaar. Er worden dus drie elektronenparen gedeeld door de twee C-atomen.

4

• c) De covalentie van O is 2. Elk O-atoom zal dus twee atoombindingen vormen met het andere O-atoom. Dit betekent dat er twee elektronenparen gedeeld worden.

5a

5a

5b

5b

6a

6a

6b

6b

7

• Kwik is een metaal, ethanol en pentanol zijn moleculaire stoffen. Metalen en moleculaire stoffen kun je onderscheiden op basis van elektrisch geleidingsvermogen. Eerst onderzoek je het geleidingsvermogen van de drie stoffen in de vloeibare fase. Kwik zal als enige geleiden, want dit is een metaal.

7vervolg

• Zowel ethanol als pentanol behoren tot de moleculaire stoffen en geleiden geen elektriciteit. Ethanol en pentanol verschillen van elkaar in molecuulmassa. De massa van een pentanolmolecuul is groter, want deze bevat meer koolstof- en waterstofatomen dan een ethanolmolecuul. De vanderwaalsbindingen tussen pentanolmoleculen zullen daardoor sterker zijn dan die tussen ethanolmoleculen. De twee stoffen ga je verhitten en je bepaalt het kookpunt van de stoffen. De stof met het hoogste kookpunt is pentanol.

Les 3.4 Atoommassa en molaire massa

Leerdoelen 3.4

• Je kunt uitleggen wat de relatieve atoommassa inhoudt.
  
• Je kunt de molaire massa van een stof berekenen.
  
• Je kunt uitleggen wat de chemische hoeveelheid (de mol) voorstelt.
  
• Je kunt berekenen hoeveel deeltjes er in een aantal mol zitten en omgekeerd.
  
• Je kunt berekenen hoeveel mol deeltjes er in een aantal gram zit en omgekeerd. 

atomaire massa-eenheid

• Atomaire massa-eenheid u: 1 u = 1,66 x 10^-27 kg (BINAS 7B)

atoomnummer en massagetal

• atoomnummer = aantal protonen = aantal elektronen
• massagetal = aantal protonen + aantal neutronen

atoomnummer en massagetal

• Isotopen: atomen van hetzelfde element, die verschillend aantal neutronen in de kern hebben. 
  
• Bijvoorbeeld: chloor kent twee isotopen in de natuur Cl-35 en Cl-37 (massagetal!)
• ** Cl-35 heeft 35-17=18 neutronen, notatie: 
• ** Cl-37 heeft 27-17=20 neutronen

Relatieve atoommassa

• Cl-35 heeft een massagetal van 35,0 u, komt 75,8% voor
• Cl-37 heeft een massagetal van 37,0 u, komt 24,2% voor

• het gemiddelde van de chlooratomen dat voorkomt op de aarde is dus 35,0 x 75,8% + 37,0 x 24,2% = 35,5 u, dit noemen wij de relatieve atoommassa van chloor

Relatieve atoommassa

• het gemiddelde van de chlooratomen dat voorkomt op de aarde is dus 35,0 x 75,8% + 37,0 x 24,2% = 35,5 u, dit noemen wij de relatieve atoommassa van chloor.
• Deze kan je terug vinden in het periodiek systeem.

mol (voorbeeld voor logisch maken)

• 1 dozijn NH3-moleculen komt overeen met 12 NH3-moleculen.
  
• In 1 dozijn NH3-moleculen (12 stuks) bevinden zich 1 dozijn N-atomen (12 stuks) en 3 dozijn H-atomen (3 × 12 = 36 stuks).
  
• De verhouding =  NH3-moleculen : N-atomen : H-atomen 
•                                 =          1                         :             1         :        3

mol (voorbeeld voor logisch maken)

• 1 dozijn mol NH3-moleculen komt overeen met 6,02∙1023                         NH3-moleculen.
  
• In 1 dozijn mol NH3-moleculen (6,02∙1023 stuks) bevinden zich 1 dozijn mol N-atomen (6,02∙1023 stuks) en 3 dozijn mol waterstofatomen (3 × 6,02∙1023 = 18,06∙1023 stuks).
• De molverhouding =  NH3-moleculen: N-atomen : H-atomen 
•                                         =          1                         :             1         :        3

mol (voorbeeld voor logisch maken)

• 1 dozijn mol NH3-moleculen komt overeen met 6,02∙1023                         NH3-moleculen.
  
• In 1 dozijn mol NH3-moleculen (6,02∙1023 stuks) bevinden zich 1 dozijn mol N-atomen (6,02∙1023 stuks) en 3 dozijn mol waterstofatomen (3 × 6,02∙1023 = 18,06∙1023 stuks).
• De molverhouding =  NH3-moleculen: N-atomen : H-atomen 
•                                         =          1                         :             1         :        3

Getal van avogadro

• Avogadro heeft het aantal deeltjes dat zich in één mol bevindt niet zomaar gekozen. Het is precies het aantal u dat in één gram past:

• 
  

mol

• N = n ∙ N_A       of

Hierin is:

• N het aantal deeltjes;
  
• n de chemische hoeveelheid in mol (mol);
  
• N_A het getal van Avogadro, 6,02∙10²³ deeltjes per mol (mol⁻¹).

mol

• N = n ∙ N_A       of

Voorbeeld 1

• Bereken hoeveel mol moleculen aanwezig is in 1,25·1028 moleculen. 

Voorbeeld 1

• Bereken hoeveel mol moleculen aanwezig is in 1,25·1028 moleculen. 

Voorbeeld 2 

• Bereken hoeveel waterstofatomen er aanwezig zijn in 1,0 mol butaan (C4H10).

Voorbeeld 2 

• Bereken hoeveel waterstofatomen er aanwezig zijn in 1,0 mol butaan (C4H10).

molaire massa

• De relatieve massa van een atoom of molecuul in u komt dus overeen met de massa van één mol stof in gram. 
• Wanneer je 1,00 mol (6,02 x 10²³ deeltjes) koolstofatomen afweegt, (12,01 u), zal de weegschaal 12,01 g aangeven. 
• Met andere woorden: de relatieve molecuulmassa Mr in u is gelijk aan de molaire massa (M) in gram per mol (g/mol)

Voorbeeld 

• Bereken de molaire massa van glucose (C6H12O6).

Voorbeeld 

• Bereken de molaire massa van glucose (C6H12O6).

mol

• m = n ∙ M     of

Hierin is:

• m de massa van de stof in gram (g);
  
• n de chemische hoeveelheid in mol (mol);
  
• M de molaire massa in gram per mol (g/mol) (periodiek systeem)

mol

• m = n ∙ M     of

Voorbeeld 4

In een fles wijn is 72,0 g alcohol (C2H6O) aanwezig.

Bereken hoeveel mol alcohol er aanwezig is in deze fles wijn.

Voorbeeld 4

In een fles wijn is 72,0 g alcohol (C2H6O) aanwezig.

Bereken hoeveel mol alcohol er aanwezig is in deze fles wijn.

Voorbeeld 5

Een glas chocomel bevat 10 g suiker (C12H22O11).

Bereken hoeveel mol suiker dit glas chocomel bevat.

Voorbeeld 5

Een glas chocomel bevat 10 g suiker (C12H22O11).

Bereken hoeveel mol suiker dit glas chocomel bevat.

significante cijfers

• Significant: bepaalde betekenis voor de nauwkeurigheid.

• Je telt de vooroploopnullen niet mee

• 0,15 m (2 significante cijfers) 
• = 15 cm (2 significante cijfers) 
• = 15,0 cm (3 significante cijfers)
  

significante cijfers

Regels:

• Het antwoord van een vermenigvuldiging (x) of een deling (:) heeft hetzelfde aantal significante cijfers als de meetwaarde met het kleinst aantal significante cijfers dat je bij de berekening hebt gebruikt.
  
• Als je metingen bij elkaar optelt (+) of aftrekt (-), wordt het antwoord in niet meer decimalen geschreven dan de meting met het kleinste aantal decimalen.
  

Oefenen significante cijfers

4,23 x 21 =

• 89 (niet 88,83)
  

359 x 17 =

• 6,1 x 103 (niet 6103)
  

2,68 ; 0,75 =

• 3,6 (niet 3,5733333)
  

2536 :56,0 =

• 45,3 (niet 45,285714)

Oefenen significante cijfers

1,1 + 1,87=

• 3,0 (niet 2,97)
  

12,21 + 1,1=

• 13,3 (niet 13,31)
  

Maken: 4 (blz 138)

4

• a) 1 × 12,01 + 2 × 16,00 = 44,01 g/mol
  
• b) 2 × 12,01 + 4 × 1,008 + 2 × 16,00 = 60,05 g/mol
• c) 2 × 1,008 + 1 × 32,06 + 4 × 16,00 = 98,08 g/mol