Chemisch rekenen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Chemisch rekenen

Lesprogramma

• Huiswerk
• Terugblik
• Leerdoelen
• Uitleg
• Vragen
• Nabespreken
• Begrippen
• Huiswerk

Welke vragen van het huiswerk willen jullie dat ik bespreek?

Wat voor soort berekeningen doen we bij scheikunde?

Leerdoelen

1. Je kunt rekenen met de vaste massaverhouding bij reacties. (T1)
2. Je kunt de berekening van een massapercentage en een volumepercentage uitvoeren. (T1)
3. Je kunt rekenen met de molecuulmassa in u en in de wetenschappelijke notatie. (T1)
4. Je kunt uitleggen wat significante cijfers zijn. (R)
5. Je kunt rekenen met significante cijfers. (T1)
6. Je kunt rekenen met de dichtheid in verschillende eenheden.  (T1)
7. Je kunt uitleggen wat de chemische hoeveelheid van een stof met de eenheid mol is. (R)
8. Je kunt de molaire massa van een stof berekenen. (T1)
9. Je kunt chemisch rekenen met de molaire massa en het molaire volume. (T1)
10. Je kunt de molariteit en concentratie berekenen in mol per liter. (T1)
11. Je kunt rekenen met kleine hoeveelheden in ppm en ppb. (T1)
12. Je kunt berekeningen aan reacties uitvoeren volgens een stappenplan van zes stappen. (T1)
13. Je kunt berekeningen uitvoeren aan reacties met een overmaat van een beginstof. (T1)

Significantie

• Significante cijfers zijn cijfers die de nauwkeurigheid van de meting aangeven. Nullen voor een getal tellen niet mee voor de significantie; nullen aan het einde van een getal tellen wel mee.
  
• Bij vermenigvuldigen en delen krijgt de uitkomst evenveel significante cijfers als het minst nauwkeurige meetgegeven.
  
• Bij optellen en af trekken schrijf je eerst alle meetresultaten in dezelfde eenheid en dezelfde macht. Het antwoord schrijf je in niet meer decimalen dan het bij de berekening betrokken meetresultaat met het kleinste aantal decimalen.
• Telwaarden zijn hele getallen die geen invloed hebben op het aantal significante cijfers.

Instructie 

Hoeveel significante cijfers bevat de meetwaarde: 0,04600

1. 2
2. 4
3. 5
4. 6

Geef de uitkomst van de berekening met het juiste aantal significante cijfers.
0,2365 x 12,3

De massa van 12 identieke stukjes koper is 63,6 g.
Bereken de massa van één stukje koper.

Bereken:
1. Het volume in mL van 5,5 kg kwik
2. De massa in kg van 555 L benzine

Chemische hoeveelheid

• De eenheid van de chemische hoeveelheid n is mol. Een mol bevat N_⁠A = 6,022 · 10²³ (= het getal van Avogadro) deeltjes.
  
• De massa in gram per mol van een stof, de molaire massa M, is in getalswaarde gelijk aan de molecuulmassa in u.
  
• Het molair volume van een gas V⁠m is voor alle gassen (bij eenzelfde T en p) gelijk.

Bereken de molaire massa van de volgende stoffen:

1. ethanol, C₂H₅OH

2. de edelsteen beril, Al₂Be₃Si₆O₁₈

Bereken het massapercentage zwavel in CH₃SH. 

Geef je antwoord in vier significante cijfers.

Bereken het aantal gram methaanthiol per m³ dat bij de geurdrempel aanwezig is.

Een stinkdier scheidt 1,5 g methaanthiol af in een ruimte van 20,0 m bij 10,6 m bij 4,0 m.

Bereken of de geurdrempel wordt overschreden.

Gehaltes

• De molariteit is het aantal mol per liter; de eenheid is mol L−1 of molair, M.

• Ook de concentratie heeft als eenheid mol L−1.
  
• Bij opgeloste stoffen zet je de formule van de opgeloste deeltjes tussen ‘vierkante haken’ om de concentratie aan te geven.
  
• Gehaltes druk je uit in mg/kg, %, ‰, ppm en ppb.

Instructie 

Bereken hoeveel gram stof je moet afwegen om de volgende oplossingen te maken.

1. 1,23 L 0,840 M NaCl oplossing

2. 60 mL 1,25 M ammoniakoplossing

Een gas bestaat voor 14,4 massa% uit waterstof en voor 85,6 massa% uit koolstof. De dichtheid van het gas bedraagt 2,5 g dm−3 (T = 273 K, p = p​0).

Bepaal de molecuulformule van het gas.

Een ruimte van 200 m3 bevat bij 273 K 6,8 mg H2S per kg lucht. Boven dit gehalte ruik je het gas.

a. Bereken of de grenswaarde overschreden is op het moment dat je het gas ruikt.

b. Bereken de concentratie van de reukgrens in volume-ppm.

Rekenen aan gehaltes

• De coëfficiënten in een reactievergelijking geven de verhouding weer op microniveau (moleculen) en op macroniveau (mol). Dit heet de stoichiometrische verhouding.
  
• Met de molverhouding uit de reactievergelijking kun je berekeningen uitvoeren aan reacties.
  
• Het 6-stappenplan voor de berekening kun je ook gebruiken als één van de beginstoffen in overmaat aanwezig is.

Rekenen aan gehaltes

• De coëfficiënten in een reactievergelijking geven de verhouding weer op microniveau (moleculen) en op macroniveau (mol). Dit heet de stoichiometrische verhouding.
  
• Met de molverhouding uit de reactievergelijking kun je berekeningen uitvoeren aan reacties.
  
• Het 6-stappenplan voor de berekening kun je ook gebruiken als één van de beginstoffen in overmaat aanwezig is.

Bakpoeder bevat natriumwaterstofcarbonaat en wordt gebruikt om een luchtige cake te bakken. Een zakje bakpoeder bevat 1,7 g natriumwaterstofcarbonaat. Bij verhitting van bakpoeder treedt de volgende reactie op.

2 NaHCO₃(s) → Na₂CO₃(s) + H₂O + CO₂(g)

Bereken hoeveel cm3 koolstofdioxide uit één zakje bakpoeder ontstaat bij 298 K en p⁠0.

Geef de vergelijking van de reactie van ilmeniet met waterstof.

Een mens heeft gemiddeld 1200 dm3 (p​0, T = 298 K) zuurstof per dag nodig.

b. Bereken hoeveel mol zuurstof een mens per dag nodig heeft.

c. Bereken hoeveel kg water per dag nodig is om voldoende zuurstof voor één mens te produceren.

d. Bereken hoeveel kg ilmeniet ontleed moet worden om deze hoeveelheid zuurstof te leveren.

 Geef de reactievergelijking van de ontleding van natriumazide.

b. Bereken het volume van het luchtkussen dat bij een botsing ontstaat; V⁠m = 24,0 dm3 mol−1.

c. Bereken hoeveel gram FeO(s) minimaal in de airbag aanwezig moet zijn.

Aan de slag

Nabespreking

1. Je kunt rekenen met de vaste massaverhouding bij reacties. (T1)
   
2. Je kunt de berekening van een massapercentage en een volumepercentage uitvoeren. (T1)
   
3. Je kunt rekenen met de molecuulmassa in u en in de wetenschappelijke notatie. (T1)
   
4. Je kunt uitleggen wat significante cijfers zijn. (R)
   
5. Je kunt rekenen met significante cijfers. (T1)
   
6. Je kunt rekenen met de dichtheid in verschillende eenheden. (T1)
   
7. Je kunt uitleggen wat de chemische hoeveelheid van een stof met de eenheid mol is. (R)
   
8. Je kunt de molaire massa van een stof berekenen. (T1)
   
9. Je kunt chemisch rekenen met de molaire massa en het molaire volume. (T1)
   
10. Je kunt de molariteit en concentratie berekenen in mol per liter. (T1)
    
11. Je kunt rekenen met kleine hoeveelheden in ppm en ppb. (T1)
    
12. Je kunt berekeningen aan reacties uitvoeren volgens een stappenplan van zes stappen. (T1)
    
13. Je kunt berekeningen uitvoeren aan reacties met een overmaat van een beginstof. (T1)

• Significant
• Meetwaarden
• Telwaarden
•  Chemische hoeveelheid
• Getal van Avogadro N_A
• Molaire massa (M)
• Molair volume (Vm)

• Gehalte
• Concentratie
• Molariteit (molair, M, mol L^-1)
• Stoichiometrisch verhouding
• Overmaat
• Ondermaat

Begrippen uit deze les

Schrijf 3 dingen op die
je deze les hebt geleerd

Stel 1 vraag over iets dat je
deze les nog niet zo goed hebt begrepen

Huiswerk