H7 - Chemisch Rekenen

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

Chemisch Rekenen

Hoofdstuk 7

Leerdoelen

• Je weet wat de atomaire massa-eenheid inhoudt
• Je kunt de molecuulmassa van een stof berekenen
• Je weet wat de eenheid mol is
• Je kunt rekenen tussen het aantal deeltjes, aantal mol, de massa en het volume van een stof
• Je weet hoe je rekent tussen massa- en volume-eenheden
• Je kunt de molverhouding van een chemische reactie bepalen
• Je kunt berekenen hoeveel van een stof ontstaat of nodig is in een chemische reactie
  

7.1 Atoom- en molecuulmassa

Atomaire massa-eenheid:

• eenheid is u en symbool is A
  
• 1,0 u is gelijk aan 1,66x10^-24 gram

De atoommassa van een stof kun je opzoeken in het periodiek systeem.

Wat is de atoommassa van Rutherfordium (Rf)?

1. 104 u
2. 257 u
3. 208 u
4. 153 u

7.1 Atoom- en molecuulmassa

Relatieve atoommassa:

• eenheid is u en symbool is A_r
  
• relatief, want alle atoommassa's werden gebaseerd op de massa van een waterstofatoom
  

De atoommassa's in het periodiek systeem zijn óók relatief, maar dan aan 1/12 deel van een C-12 atoom.

7.1 Atoom- en molecuulmassa

Molecuulmassa:

• eenheid is u en symbool is M_r
  
• is de som van de atoommassa's van de atoomsoorten in de stof.
  

Voorbeeld:

Bereken de molecuulmassa van waterstofperoxide, H₂O₂.

H weegt 1,008 u; O weegt 16,00 u

M_r (H₂O₂) = (2 x 1,008) + (2 x 16,00) = 34,02 u

Bereken de molecuulmassa van glucose, C6H12O6.

Leerdoelen

• Je weet wat de atomaire massa-eenheid inhoudt
• Je kunt de molecuulmassa van een stof berekenen

Hoeveel is een dozijn?

1. 6
2. 10
3. 12
4. 24

7.2 De mol

Stel ik heb een dozijn druiven en een dozijn meloenen...

...wat is zwaarder?

...wat neemt meer ruimte in beslag?

7.2 De mol

In de scheikunde hebben we een eenheid die lijkt op een dozijn:

Eén dozijn is 12

Eén mol is 6,02 x 10²³

mol

7.2 De mol

Getal van Avogadro

• 6,02 x 10²³
• heeft als symbool N_A

Eén mol bevat altijd 6,02 x 10²³ moleculen!

7.2 De mol

N is het aantal deeltjes/moleculen

n is de chemische hoeveelheid (mol)

N_A is het getal van Avogadro, 6,02 x 10²³

Hoeveel moleculen zijn 4,0 mol suiker? Rond af op één decimaal.

1. 2,4 x 10^24
2. 4,0 x 10^-24
3. 4,0 x 10^24
4. 6,6 x 10^-24

Hoeveel mol is 1 x 10^24 moleculen water?
Rond af op één decimaal.

1. 1,0
2. 1,0 x 10^24
3. 1,7
4. 6,0 x 10^47

7.2 De mol

Hoeveel weegt een mol van een stof in gram?

Om dat te berekenen heb je de molaire massa nodig.

Toevallig geldt: 1 u = 1 g/mol

Dus M_r(H₂O) = (2 x 1,008) + 16,00 = 18,016 u = 18,016 g mol^-1

Oftewel 1 mol water weegt 18,016 gram

7.2 De mol

n is de chemische hoeveelheid (mol)

m is de massa (gram)

M is de molaire massa (g mol^-1)

7.2 De mol

Voorbeeld 1:

Bereken de massa in gram van 0,17 mol water.

7.2 De mol

Voorbeeld 1:

Bereken de massa in gram van 0,17 mol water.

Bereken eerst de molaire massa van water (H₂O).

M_water = (2 x 1,008) + 16,00 = 18,016 g mol^-1

m = n x M_water = 0,17 x 18,016 = 3,1 gram water

7.2 De mol

Voorbeeld 2:

Bereken de hoeveel mol 23,6 g suiker (C₁₂H₂₂O₁₁) is.

7.2 De mol

Voorbeeld 2:

Bereken de hoeveel mol 23,6 g suiker (C₁₂H₂₂O₁₁) is.

Bereken eerst de molaire massa van suiker (C12H22O11).

M_suiker = (12 x 12,01) + (22 x 1,008) + (11 x 16,00) = 342,296 g mol^-1

n = m / M_suiker = 23,6 / 342,296 = 6,89 x 10^-2 mol suiker

Leerdoelen

• Je weet wat de eenheid mol inhoudt
• Je kunt rekenen tussen het aantal deeltjes, het aantal mol en de massa van een stof
  

7.3 Rekenen tussen eenheden

m is de massa (gram)

V is het volume (cm³ of mL)

ρ is de dichtheid (g cm^-3 of g mL^-1)

7.3 Rekenen tussen eenheden

Leerdoelen

• Je kunt rekenen tussen het aantal deeltjes, het aantal mol, de massa en het volume van een stof
  
• Je kunt rekenen tussen massa- en volume-eenheden

7.4 Rekenen aan reacties

• Als je een taart bakt moet de verhouding tussen droge en natte ingrediënten goed zijn, anders mislukt je taart!
  

• Chemische reacties hebben een molverhouding die je kunt aflezen uit de kloppende reactievergelijking. 

2 H₂ + O₂ --> 2 H₂O

2 mol     1 mol         2 mol

Wat is de verhouding Al : O₂ in

2 Al₂O₃ --> 4 Al + 3O₂

1. 2 : 1
2. 2 : 4
3. 4 : 3
4. 3 : 4

Wat is de verhouding Al₂O₃ : Al in

2 Al₂O₃ --> 4 Al + 3O₂

1. 2 : 4
2. 1 : 2
3. 4 : 2
4. 2 : 3

7.4 Rekenen aan reacties

• Met behulp van de molverhouding kun je bepalen hoeveel mol van een stof ontstaat.

Voorbeeldopgave 1

De reactievergelijking van de ontleding van PCl₃ is:

2 PCl₃ --> 2 P + 3 Cl₂

Hoeveel mol chloor ontstaat bij de ontleding van 12 mol PCl₃?

7.4 Rekenen aan reacties

Voorbeeldopgave 1

De reactievergelijking van de ontleding van PCl₃ is:

2 PCl₃ --> 2 P + 3 Cl₂

Hoeveel mol chloor ontstaat bij de ontleding van 12 mol PCl₃?

De molverhouding PCl₃ : Cl2 is 2 : 3.

? = (12 x 3) / 2 = 18 mol Cl₂

2	3
12 mol	?

7.4 Rekenen aan reacties

• Vaak moet je eerst zelf een reactievergelijking opzetten. Lukt dit nog niet goed, maak dan de oefenopgaven in het mapje "Vaardigheden" op Teams!

Voorbeeldopgave 2

Zwaveltrioxide wordt gemaakt door zwaveldioxide te laten reageren met zuurstof.

Hoeveel mol zuurstof is nodig voor het maken van 17 mol zwaveltrioxide?

7.4 Rekenen aan reacties

Voorbeeldopgave 2

Zwaveltrioxide wordt gemaakt door zwaveldioxide te laten reageren met zuurstof.

Hoeveel mol zuurstof is nodig voor het maken van 17 mol zwaveltrioxide?

2 SO₂ + O₂ --> 2 SO₃

De molverhouding O₂ : SO₃ is 1 : 2.

? = (1 x 17) / 2 = 8,5 mol O₂

1	2
?	17 mol

7.4 Rekenen aan reacties

• Omdat je nu ook al kan rekenen tussen massa en mol, kun je ook berekenen hoeveel gram van een stof nodig is als je weet hoeveel gram er van een andere stof is.

• Moeite met molrekenen? Maak dan de oefenopgaven in de online methode! 

7.4 Rekenen aan reacties

Stap 1: geef de kloppende reactievergelijking

Stap 2: herleid de molverhouding uit de reactie

Stap 3: bereken het aantal mol van de stof die je weet

Stap 4: bereken aan de hand van de molverhouding het aantal mol van de                        gevraagde stof

Stap 5: reken het aantal mol van de gevraagde stof om naar de juiste                                  eenheid

Stap 6: beantwoord de vraag

7.4 Rekenen aan reacties

Stap 1: geef de kloppende reactievergelijking

Stap 2: herleid de molverhouding uit de reactie

Stap 3: bereken het aantal mol van de stof die je weet

Stap 4: bereken aan de hand van de molverhouding het aantal mol van de                        gevraagde stof

Stap 5: reken het aantal mol van de gevraagde stof om naar de juiste                                  eenheid

Stap 6: beantwoord de vraag

7.4 Rekenen aan reacties

Voorbeeldopgave 3

Natrium en chloor reageren samen tot keukenzout (NaCl). Hoeveel gram chloor zit er in een standaard zoutpotje van 90 gram?

7.4 Rekenen aan reacties

Stap 1

2 Na + Cl₂ --> 2 NaCl

Stap 2

De molverhouding Cl₂ : NaCl is 1 : 2

7.4 Rekenen aan reacties

Stap 3

M(NaCl) = 22,99 + 35,45 = 58,44 g mol^-1

n(NaCl) = 90 / 58,44 = 1,54... mol NaCl

Stap 4

? = (1 x 1,54...) / 2 = 0,77... mol Cl₂

1	2
?	1,54... mol

7.4 Rekenen aan reacties

Stap 5

M(Cl₂) = 2 x 35,45 = 70,90 g mol^-1

m(Cl₂) = 0,77... x  70,90 = 54,59... g Cl₂

Stap 6

In 90 g keukenzout zit 55 g chloor.

Meer oefenen?

Maak de extra opgaven in de online methode 

Leerdoelen

• Je kunt de molverhouding van een reactie bepalen
  
• Je kunt berekenen hoeveel van een stof ontstaat of nodig is.