L 2,00g L 1,00
g 2,00 =
= c
mol 0,0342 mol
58,44g g 2,00
mol 44g , 58 45 , 35 99 , 22 ) (
=
=
=
= +
=
M n m
NaCl M
molL 0,0342 L
1,00 mol 0,0342
=
= c
g 14,41 mol
18,016g mol
0,8 )
O H (
mol 016g , 18 00 , 16 1 008 , 1 2 ) O ( 1 ) H ( 2 ) O H (
2 2
=
=
=
=
+
=
+
= M n m
M M
M
g 12,80 mol
32,00g mol
0,4 )
(O
g mol 1,61 2,016g mol
0,8 )
(H
2 2
=
=
=
=
=
= M n m
M n m
Uitwerkingen Basischemie hoofdstuk 6 paragraaf 6.4
Opgave 6.36 Oplossen
Gegeven: 2,00 g keukenzout lost op in 1 liter water.
a.
b.
c.
d. NaCl (s) → Na+ (aq) + Cl– (aq) e. Neem over en vul in:
1 molecuul NaCl valt uit elkaar in 1 ion Na+ en 1 ion Cl–.
1 mol moleculen NaCl valt uit elkaar in 1 mol ionen Na+ en 1 mol ionen Cl–. f. Als je 2 g keukenzout oplost ontstaat 0,0342 mol Na+ en 0,0342 mol Cl- Opgave 6.37 Brandstofcel
a. 2 H2 (g) + O2 (g)→ 2 H2O (l) b. Neem over en vul in:
1 mol moleculen O2 reageert met 2 mol moleculen H2 tot 2 mol moleculen H2O.
c. Om 0,80 mol waterstof te verbranden is 0,4 mol zuurstof nodig d. Er ontstaat dan 0,8 mol water.
e.
f.
Opgave 6.38 Magnesium
a. 2 Mg(s) + O2(g) → 2 MgO(s) b. n (Mg) : n (O2) : n (MgO) = 2 : 1 : 2 Er wordt 3,5 g magnesiumpoeder verbrand.
mol 0720 , 0 1440 , 2 0 ) 1 O (
mol 0,1440 mol
24,31g g 3,500 )
Mg (
2 = =
=
=
=
n
M n m
kmol 1,78 kmol 28,02kg
kg ) 50
N
( 2 = = =
M n m
kmol 5,35 1 1,78
) 3 (H
1 : 3 ) (N : ) (H
2
2 2
=
=
= n
n n
kg , ,
mol 5,35 )
(H2 =nM = 2016=108 m
kg , .
. )
(NH
mol 3,57 ,
) (NH
1 : 2 ) (N : ) (NH
3 3
2 3
8 60 03 17 57 3 78 1 1 2
=
=
=
=
=
=
M n m
n
n n
c.
c. 1 mol = 22,4 L
n(O2) = 0,0720 mol →V(O2)= 0,0720 × 22,4 L = 1,61 L =1610 mL d. m(O2)= n·M → m(O2) = 0,0720 mol × 32,00 g/mol = 2,304 g
Opgave 6.39 Ammoniak
a. N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g)
b. Voordelen van gebruik van een schema:
- overzichtelijkee weergave van de gegevens
- overzichtelijke weergave van de berekende waardes - massa in = massa uit makkelijk te controleren
c. 1kmol
kg 1 mol 1000
g 1000 mol
1 g
1 = =
d. zie schema
e. zie schema
f. zie schema
g.
zie schema Schema reactie ammoniak
Stoffen N2 H2 NH3
molverhouding 1 3 2
massa m (kg) 50 5,352,016=10,8 3,5717,03=60,8 molaire massa M
(kg/kmol) 28,02 2,016 17,03
aantal kmol n 178
02 28
50 ,
, = 178 535
1
3 , = , 178 357
1
2 , = ,
g 10 mol 1,57
32,00g mol
, )
(O
mol , 4 2 ,
) 13 (O
2 : 1 ) H (C : ) (O
mol , mol , g
) H (C
3 2
2
10 4 2
10 4
=
=
=
=
=
=
=
=
2 49
2 9 57 7
3
57 7 12
58 440
M n m
n n n n g
g 10 mol 1,33
,01g 4 mol , )
(O
mol , 2 ,
) 8 (CO
2 : ) H (C : ) (CO
mol , mol , g
) H (C
3 2
2
10 4 2
10 4
=
=
=
=
=
=
=
=
4 3
30 3 30 57 7
8
57 7 12
58 440
M n m
n
n n
n g
h. massa N2 + massa O2 = 50 + 10,8 = 60,8 kg massa NH3 = 60,8 kg klopt !
Opgave 6.40 Campinggas Gegeven 440 g C4H10
hoeveel g zuurstof nodig is om de inhoud van een tank te verbranden;
hoeveel g CO2 gevormd is;
hoeveel m3 dat is.
C4H10 (g) + 6½ O2 (g) → 4 CO2 (g) + 5 H2O (g) 2 C4H10 (g) + 13 O2 (g) → 8 CO2 (g) + 10 H2O (g)
a.
zie schema
b.
zie schema
c. V(CO2) = 30,3 mol × 22,4 L/mol = 679 L = 0,679 m3 Schema reactie butaan
Stoffen C4H10 O2 CO2 H2O
molverhouding 2 13 8 10
massa m (g) 440 49,232,00=1,57103 30,344,01=1,33103 molaire massa
M (g/mol) 58,12 32,00 44,01 18,016
aantal mol n 757 12 58
440 ,
, = 757 492
2
13 , = , 757 303
2
8 , = ,
g 10 1,0 :
afgerond g
103,35 mol
159,01g mol
0,65 )
(CuSO
mol 159,61g 16,00
4 32,06 63,55
(O) 4
(S) (Cu)
) (CuSO
mol 0,65 ) (CuSO mol
0,65 L L 1,00 0,65mol
) (Cu
1 : 1 ) n(Cu : ) (CuSO
SO Cu
(s) CuSO
2 4
4
4 2
2 4
2 4 2
4
=
=
=
=
=
+ +
=
+ +
=
=
→
=
=
=
→
=
= +
→
+ + + −
m M
n m
M M
M M
n V
c V n
c n n
mol 10 1,4 mol 166g
g 2,3
(aq) I (aq) K KI(s)
−2
− +
=
=
=
+
→
M n m
mol 10 2,29 ) (PO 1
: 1 ) PO (Na : ) (PO
mol 10 6,87 10
2,29 3 ) (Na 1
: 3 ) PO (Na : ) (Na
PO Na mol 10 , mol 163,94g
g ,
- 3 3 4 4
3 -
3 4
3 3
4 3
4 3 3
−
−
− +
+
−
=
→
=
=
=
→
=
=
=
=
n n
n
n n
n M
n m 03754 229
molL 10 L 1,37
0,500 mol 10 ) 6,87
Na
( 2
-3 −
+ =
=
=V c n
Opgave 6.41 Oplossen 1 a.
b.Na3PO4 (s) → 3Na+ (aq) + PO43- (aq)
c.
Opgave 6.42 Oplossen 2
Gegeven : concentratie Cu2+ = 0,65 molL-1 CuSO4 opgelost in 1,00 L demiwater
Opgave 6.43 Gisten van glucose (suiker) C6H12O6 (s) → 2C2H5OH (l) + 2 CO2 (g)
Schema reactie gisten glucose
Stoffen C6H12O6 C2H5OH CO2
molverhouding 1 2 2
massa m (g) 100 1,1146,068=51,1 molaire massa
M (g/mol) 180,156 46,068 44,01
aantal mol n 0,555 156
, 180
100 = 0,555 1,11 1
2 =
% 0 , 6
% 1064 100
% 64 ) 100 totaal (
) ethanol (
64 80
, 0
1 , ) 51
ethanol (
=
=
=
=
=
=
V entage V volumeperc
mL mL
g g V m
mol g mol g
M n m
mol n
n n
M n m
1 51 068
46 11
1 11 1 555 1 0
2
1 2
, ,
, )
OH H C (
, ,
) OH H C (
: ) O H C ( : ) OH H C (
mol 0,555 mol
180,156g g ) 100
O H C (
5 2
5 2
6 12 6 5
2 6 12 6
=
=
=
=
=
=
=
=
=
mol Lmol
L V
n V
m
10 2
03 4 1
22 230
0 = −
=
= ,
, ) ,
O ( 2 a.
zie schema
b. antwoord klopt met de tekst onder vraag b.
c. In 1 L water zit 51,1 g ethanol
Opgave 6.44 Hoeveel waterstofperoxide bevat Glorix?
a. 4 x verdunnen betekent: 1 deel Glorix op 3 delen water
2H2O2 (l) → 2H2O (l)+ O2 (g)
Stoffen H2O2(l) H2O(l) O2(g)
molverhouding 2 2 1
massa m (g) 0,0205434,016=0,699 0,0102732,00=0,329
volume (mL) 230
molaire massa
M (g/mol) 34,016 18,016 32,00
aantal mol n 1027 10 2 2054 10 2 1
2 , − = , − 1027 10 2
4 22
230
0 = , −
, ,
L 28,0g L 0,02500
g 0,699 )
O
(H2 2 = =
c
2 2O LH 112g 28,0
4 =
=
=
→
=
oud
nieuw oud
f nieuw oud
c
c c
v c
c 4
m%
10,1
% g 100 1028
g
% 112 (totaal) 100
(per) O
H
gehalte 2 2 = = =
m m
kg 46,3 g 46.294 mol
55,85g mol
828,9 M
n ) m(Fe mol
828,9 )
(FePO )
(Fe
1 : 1 ) (FePO :
) (Fe
mol 828,9 mol
0,15082kg kg ) 125
(FePO
mol 150,82g 16,00
4 30,97 55,85
(O) 4
(P) (Fe)
) (FePO
3 4
3
4 3
4 4
=
=
=
=
→
=
=
=
=
=
=
=
+ +
=
+ +
=
+ +
+
n n
n n
M n m
M M
M M
kg 134,4 g
134.448 mol
162,2g mol
828,9 )
(FeCl
mol 162,2g 35,45
3 55,85 (Cl)
3 (Fe) )
(FeCl
1 : 1 ) (Fe : ) (FeCl
3 3
3 3
=
=
=
=
=
+
=
+
=
+ =
M n m
M M
M
n n
g 0,812 mol
58,44g mol
0,0139 (NaCl)
mol 58,44g 35,45
22,99 (Cl)
(Na) (NaCl)
1 : 1 ) (Ag : ) (Cl
mol 0,0139 )
n(Cl mol
0,0139 mol
107,9g g ) 1,50
(Ag
-
=
=
=
= +
= +
=
=
=
→
=
=
=
+
− +
M n m
M M
M n n
M n m
mol ,
, )
O H (
: ) O ( : ) O H (
2 2
2 2
2
2
2 205 10
10 03 1 1 2
1 2
−
− =
=
= n
n n
g mol ,
, g mol ,
) O
( 2 =nM =20510−2 34016 =0699 m
b. zie schema
c.
zie schema
d.
zie schema e.
f g.
Opgave 6.45 Waterzuivering Gegeven: neerslag van 125 kg FePO4
Fe3+ (aq) + PO43- (aq) → FePO4 (s) a.
b.
Opgave 6.46 Neerslagreactie Gegeven: 1,50 g Ag+ slaat neer.
Ag+ (aq) + Cl- (aq) → AgCl (s) NaCl (s) →Na+ (aq) + Cl- (aq)
kg 21,9 g 944 . 1 mol 2 00g , 0 4 6 , 548 )
NaOH (
mol 00g , 40 008 , 1 00 , 16 99 , 22 ) H ( ) O ( ) Na ( ) NaOH (
mol 6 , 48 5 n(NaOH) mol
6 , 48 5 mol 458g , 6 3
g 000 . 0 ) 2
HC (
mol 458g , 36 45 , 35 008 , 1 ) Cl ( ) H ( ) HCl (
=
=
=
=
= + +
= +
+
=
=
→
=
=
=
= +
= +
=
M n m
M M
M M
M l m n
M M
M
3 3
mol 2
2)
4 2
4
m 2,00 L 10 mol 2,00
22,4L mol 89,28 )
(O mol
89,28 44,64
1 (O 2
1 : 2 ) (CH : ) (O
mol 44,64 22,4
) 1000 (CH
=
=
=
=
→
=
=
=
=
=
=
V n V
n
n n
V n V
m ol
kg 9,88 g mol 9884
18,016g mol
548,6 O)
(H mol
548,6 O)
(H
1 : 1 O) (H : (HCl)
2 2
2
=
=
=
→
=
= m n
n n
Opgave 6.47 Zuur neutraliseren
Gegeven: 200 kg zoutzuuroplossing bevat 20 kg HCl De netto reactie is: HCl + NaOH → H2O + NaCl a.
b.
Opgave 6.48 Aardgas verbranden
CH4 (g) + 2 O2 (g)→ CO2 (g)+ 2 H2O (l)
Als de reactanten en producten gasvormig is de molverhouding hetzelfde als de
volumeverhouding. In dit geval kun je dan meteen zien dat per 1 m3 aardgas 2 m3 zuurstof nodig is.
Opgave 6.49 Sandwiches maken
a. Vul in:
In dit geval is er een overmaat van 1 schijf vlees.
Een overmaat aan ham betekent ook een ondermaat van 2x snee brood en 1 kaas.
b. Om die overmaat weg te werken heb je 2x snee brood en 1 kaas nodig.
c. overmaat: 1 snee brood, 3 vlees en 2 kaas ondermaat: 5x snee brood en 1 kaas d. N2 (g)+ 3 H2 (g) → 2 NH3 (g)
In simulatie: 2 N2 (g)+ 6 H2 (g) → 4 NH3 (g) e. figuur 6.32
overmaat: 1 N2 en 1 H2 -molecuul ondermaat: 2 H2 –moleculen
f. CH4 (g) + 2 O2 (g)→ CO2 (g)+ 2 H2O (l)
In simulatie: 2 CH4 (g) + 4 O2 (g)→ 2 CO2 (g)+ 4 H2O (l) Na reactie: 2 CO2 ,4 H2O en 1 CH4
munten 36
munt 5,74g
g ) 207
cent 20 (
munten 58
munt 4,10g
g ) 238
cent 10 (
=
=
=
=
n n
Opgave 6.50 Cakes bakken
Cake maken: hoeveel cakes kun je maken en hoeveel ingrediënten houd je over?
Je hebt:
3 pakken zelfrijzend bakmeel van 1 kg 4 pakjes boter van 250 g
3 pakken suiker van 1 kg 3 dozen met 6 eieren a.
b. Het beperkende ingrediënt is het eerste op.
c.
De beperkende ingrediënt zijn de eieren.
d. Je kunt 6 cakes bakken.
e. Er blijft over: m(suiker) = 3000 g – 6 × 150 g = 2100 g m(boter) = 1000 g – 6 × 150 g = 100 g m(bakmeel) = 3000 g – 6 × 450 g = 300 g f. De hoeveelheid suiker is de grootste overmaat. Zie tabel bij c.
Opgave 6.51 Euromunten en bier Een glas bier kost € 2,20.
a.
suiker 3000 g
boter 1000 g
bakmeel 3000 g eieren 18 stuks
suiker 3000 g
150 20 3000 =
boter 1000 g
67 150 6 1000= , bakmeel 3000 g
67 450 6 3000= , eieren 18 stuks
3 6 18 =
Ingrediënten cake 150 g suiker 150 g boter
450 g zelfrijzend bakmeel 3 eieren
mol ,
, )
O ( : ) Mg ( : ) (O
mol ,
mol , g
g ) ,
O ( mol ,
mol , g
g ) ,
Mg (
2
2 00494 00247
2 2 1
1
0313 0 00
32 00 0494 1
0 31
24 20 1
2
=
=
→
=
=
=
=
=
=
=
n n
n
M n m
M n m
g mol ,
40,31g mol
0,0494 (MgO)
mol ,
, )
M ( : ) Mg ( : ) (MgO
99 1
0494 0 0494 1 0
1 1 1
=
=
=
=
=
→
= M n m
gO n n
n
g. Je kunt 5 bier kopen ( 3 × 11 munten van 20 ct en 4 × 22 munten van 10 ct) Andere combinaties geven hetzelfde antwoord.
h. 1 mol kun je vergelijken met 1 munt, een bepaalde hoeveelheid.
Als je de totale massa weet en de massa van 1 munt kun je het aantal munten berekenen .
Als je totale massa weet en de massa van 1 mol kun je het aantal mol berekenen.
Opgave 6.52 Magnesium verbranden: hoeveel houd je over?
Gegeven: 1,20 gram magnesiumpoeder en 1,00 gram zuivere zuurstof.
2 Mg + O2 → 2 MgO
a.
zie schema Er is 0,0313 mol O2 aanwezig, dus een overmaat zuurstof!
b. Je houdt dus 0,0313 mol – 0,0247 mol = 0,0066 mol O2 over (zie tabel onder) c.
(zie tabel onder)
Stoffen m voor (g) n voor (mol) n na (mol) m na (g)
Mg 1,20 0,0494 - -
O2 1,00 0,0313 0,0313−0,0247=0,0066 0,006632,00=0,211
MgO - - 0,0494 0,049440,31=1,99
Stoffen Mg O2 MgO
molverhouding 2 1 2
massa m (g) 1,20 1,00
molaire massa M
(g/mol) 24,31 32,00 40,31
aantal mol aanwezig n 0,0494 31
, 24
20 ,
1 = 0,0313
00 , 32
00 ,
1 =
g mol 10,3
, g mol ,
) HCl (
mol ,
, )
HCl ( : ) ( : ) HCl (
H
mol ,
mol , g
g ) ,
Cl ( mol , mol , g
g ) ,
H (
2
2
=
=
=
=
=
→
=
=
=
=
=
=
=
458 36 282
0
282 0 141 1 0
1 2 2
141 0 90
70 00 96 1
4 016
2 20 1
2
M n m
n n
n
Overmaat
M n m
M n m
Cl2
g mol 9,72
2,016g mol
, )
H ( :
mol ,
, , ) H ( :
2 2
=
=
=
=
−
=
819 4
819 4 141 0 96 4
M n m
over n over
Opgave 6.53 Waterstofchloride (HCl)
Gegeven: 10 g waterstof en 10 g chloor H2 + Cl2 → 2HCl
Schema Reactie HCl
Stoffen H2 Cl2 HCl
molverhouding 1 1 2
massa m (g) 10 10
molaire massa M
(g/mol) 2,016 70,90 36,458
aantal mol aanwezig n 4,96 016 , 2
10 = 0,141
90 , 70
10 =
a.
zie tabel hierna b.
Stoffen m voor (g) n voor (mol) n na (mol) m na (g) H2 10 4,96 4,96−0,141=4,819 4,8192,016=9,72
Cl2 10 0,141 - -
HCl - - 0,141 0,282
1
2 = 0,28236,458=10,3