H1.4 Rekenen aan reacties

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

1.4 Rekenen aan reacties

Herhalen mol

Berekeningen aan reacties uitvoeren

Hoeveel mol is 3,4 g water?

1. 61 mol
2. 0,19 mol

Startopdracht

1. Wat is een overmaat?
2. geef de kloppende reactievergelijking van de onvolledige verbranding van C₈H₁₆.
3. geef de kloppende reactievergelijking van de volledige verbranding van C₈H₁₈

Wat is hier in ondermaat?

Overmaat en Ondermaat

in overmaat = stof die na reactie overblijft

in ondermaat = stof die als eerste opraakt

De stof in ondermaat bepaalt hoeveel reactieproducten er kunnen ontstaan.

Uitleg 

Wanneer stopt een chemische reactie:

1. Als een van de beginstoffen op is (ondermaat)

2. Als de temperatuur onder de reactietemperatuur komt.

Dus als een beginstof helemaal weg reageert, dan is deze in ondermaat. De stof die overblijft na de reactie, is de stof in overmaat.

Hoeveel reactieproduct  er ontstaat is dus afhankelijk van de stof in ondermaat.

Welke stof is in overmaat?

4 CuO (s) + CH4 (g) --> 4 Cu (s) + CO2 (g) + 2 H2O (l)

Je laat 25 g koperoxide reageren met 5,5 g methaan
Hoe groot is de overmaat (in kg) van welke van deze 2 stoffen?

uitwerkingen van vb 3

Leerlingen zelf doen

Welke stof is in overmaat?

4 CuO + CH4 --> 4 Cu + CO2 + 2 H2O
Stappenplan: 

1. Reken de begingegevens om naar mol

2. Bepaal m.b.v. de molverhouding in de reactievergelijking
    welke stof in ondermaat is

3. Gebruik de BOE methode om uit te rekenen wat de verandering en eindhoeveelheid is van alle stoffen (in mol)

4. Reken je gegevens in mol om naar de gewenste eenheid

uitwerkingen van vb 3

Leerlingen zelf doen

Molrekenen

• Je kan hier goed gebruik maken van rekenschema: Kijk waar je bent in het schema en waar je heen wilt. Wat is daar voor nodig?
• Nu: van gram naar mol 
• Wat is daar voor nodig?
  De molaire massa

Molrekenen

• Molaire massa van H₂O: 18,02 g/mol
• van gram naar mol: delen door de molaire massa
• 3,4 g/18,02 g/mol = 0,19 mol H₂O

Stappenplan molrekenen

1. Stel de reactievergelijking op en noteer  de molverhouding  ook onder de reactievergelijking
2. Reken de massa of volume van gegeven stof om naar mol
3. Bereken het aantal mol gevraagde stof
4. Reken het aantal mol stof om naar gevraagde eenheid

De vraag

• Bereken hoeveel gram koper er ontstaat uit 5,6 g koperoxide
• Koperoxide reageert met methaan tot koper, koolstofdioxide en water

Stap 1: Reactievergelijking 

• Koperoxide reageert met methaan tot koper, koolstofdioxide en water
  
• CuO + CH4 -> Cu + CO2 + H2O
• Kloppend:
  4 CuO + CH4 -> 4 Cu + CO2 + 2 H2O
       4    :       1      :      4      :     1     :       2            = molverhouding

Stap 2: Reken massa van gegeven stof om naar mol

• 5,6 g CuO

Hoeveel mol is 5,6 g CuO?

Stap 2: Reken massa om naar mol

• Molaire massa van CuO: 79,545 g/mol
• van gram naar mol: delen door de molaire massa
• 5,6 g/79,545 g/mol = 0,0704 mol CuO

Stap 3: Bereken m.b.v. de molverhouding het 
              aantal mol gevraagde stof

• 0,0704 mol CuO
• Molverhouding is 1:1
• Dus: 0,0704 mol CuO = 0,0704 mol Cu

Stap 4: Reken aantal mol gevraagde stof om naar gevraagde eenheid

• 0,0704 mol Cu

Hoeveel gram Cu is 0,0704 mol Cu?

Stap 4: Reken aantal mol gevraagde stof om naar gevraagde eenheid

• Molaire massa van Cu: 63,55 g/mol
• van mol naar gram: vermenigvuldigen met de molaire massa
• 0,0704 mol * 63,55 g/mol = 4,47 g Cu
• Er ontstaat dus 4,47 g Cu uit 5,6 g CuO

De vraag

• Bereken hoeveel dm3 methaan er reageert met 5,6 g koperoxide
• Koperoxide reageert met methaan tot koper, koolstofdioxide en water
• Er wordt gewerkt bij T = 298 K en p=p0

Heb je een antwoord?

1. Ja
2. Nee

Stap 1: Reactievergelijking 

• Koperoxide reageert met methaan tot koper, koolstofdioxide en water
  
• CuO + CH4 -> Cu + CO2 + H2O
• Kloppend:
  4 CuO + CH4 -> 4 Cu + CO2 + 2 H2O
           4    :     1     :        4     :    1     :      2            = molverhouding

Stap 2: Reken massa om naar mol

• Molaire massa van CuO: 79,545 g/mol
• van gram naar mol: delen door de molaire massa
• 5,6 g/79,545 g/mol = 0,0704 mol CuO

Stap 3: Bereken aantal mol gevraagde stof

• 0,0704 mol CuO
• Molverhouding is 4:1
• Dus: 0,0704 mol CuO /4 = 0,0176 mol CH4

Stap 4: Reken aantal mol gevraagde stof om naar gevraagde eenheid

• 0,0176 mol CH4
• Moet nog dm3 van een gas, dus daar is Vm voor nodig
• Bij T=298K en p=p0 geldt dat
  Vm = 24,5 dm3/mol
• 0,0176 mol CH4 * 24,5 dm3/mol = 0,43 dm3 CH4

Ik had de vraag goed (0,43 dm3)

1. Ja
2. Nee

Opdrachten af

Maak de opgavenuit de weekplanner
(deze moeten volgende week af zijn)

volgende les: nog een rekenvoorbeeld behandelen in de klas