Springen naar inhoud

Microcursus chemisch rekenen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44889 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 juli 2010 - 21:59

In deze topic zijn we een hele serie voorbeeldopgaven stoichiometrie aan het opbouwen.

Zie je fouten, heb je ideeën, commentaar of wat ook daaromtrent, plaats dat dan hier aub.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

JWvdVeer

    JWvdVeer


  • >1k berichten
  • 1114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 juli 2010 - 15:51

Vraag 1 (oplossing bereiden):
Benodigde hoeveelheid mol: LaTeX
Benodigde hoeveelheid gram: LaTeX
Vergelijking: significant verwaarloosbaar verschil, doordat ik de molmassa uit tabel 99 Binas heb geplukt en jij zelf handmatig hebt berekend. Vind de uitwerking persoonlijk beetje overdreven lang, maar is wellicht kwestie van smaak. Daarnaast is je antwoord te significant: 0.005 mol/L heeft een significantie van één cijfer. Dus het antwoord zou dus theoretisch 0.2g moeten zijn.

Mijn stappenplan zou zijn:
- Hoeveel mol zit er in de oplossing?
- Wat is het overeenkomstige gewicht?

Met hint:
- M is hetzelfde als mol/L

#3

JWvdVeer

    JWvdVeer


  • >1k berichten
  • 1114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 juli 2010 - 16:07

Vraag 2 (Mengsel van gassen):
Ammoniak is NH3. Dit reageert kennelijk weg tot NO, NO2 en H2O.

De reactievergelijking is deze:
2 NH3 (g) + (10 - 6.75) O2 (g) ../mods/chem/rightarrow.gif (2 - x) NO (g) + x NO2 (g) + 3 H2O (g)
2 NH3 + 3.25 O2 ../mods/chem/rightarrow.gif (2-x) NO + xNO2 + 3H2O

Immers, er reageert slechts 3.25 mol zuurstof weg, omdat na afloop van de 10 mol nog 6.75 over is. Gezien de ammoniak geheel wegreageert, reageren alle waterstofatomen weg naar waterdamp.

Correctie van zuurstof voor reactie naar waterdamp:
LaTeX .

Daarna kunnen we onze onbekende x uitrekenen:
LaTeX .

We hebben dus 2 mol NO2 en dus LaTeX mol NO.

Controle van het antwoord (op aantal molen O2 na de pijl):
LaTeX . Dat klopt dus.

Controle met jouw antwoord levert op dat wij hetzelfde hebben gedaan. Alleen vind ik jouw manier met twee onbekende enigszins onprettig werken. Mijn hints en stappenplan zouden deze zijn:

Hint:
- Bedenk dat er slechts 3.25 mol O2 reageert.

Stappenplan:
- Schrijf de reactie die plaatsvindt op in mollen. Druk hierbij NO en NO2 uit in x.
- Corrigeer gebruikte hoeveelheid zuurstof voor verbruikte reactie tot waterdamp.
- Bereken onbekende x.

De vergelijking van het antwoord levert hetzelfde probleem weer op: Je geeft het aantal molen in één getal nauwkeurig. Significantie zegt mij dus dat wij moeten antwoorden met 1 mol NO en 2 mol NO2. Je mag dan één afwijken, maar dat hoef je niet te doen. En daarmee help je dan wel heel het doel van de opdracht om zeep.

Veranderd door JWvdVeer, 19 juli 2010 - 16:15


#4

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 19 juli 2010 - 16:33

Met hint:
- M is hetzelfde als mol/L


Dat laatste is niet waar. M (molair) is de eenheid van molariteit. mol/l is de eenheid van concentratie.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#5

JWvdVeer

    JWvdVeer


  • >1k berichten
  • 1114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 juli 2010 - 16:37

Opdracht 3 (Knalgas):


1. Gassen hebben zelfde aantal mol per hoeveelheid gas. Dus de verhouding in mol is gelijk aan de verhouding aan gas wat reageert.
De reactievergelijking is: 2H2 + O2 = 2H2O, de verhouding is dus 2:1.
Het waterstofgas reageert volledig weg (1.5 keer 2 liter). Van het zuurstofgas reageert slechts 1.5 liter weg. Dus blijft er 2.5 liter zuurstof over.


2. Bij 278K en standaarddruk heb je dat geldt LaTeX voor ideale gassen. Het verschil zal significant verwaarloosbaar zijn, dus gaan we hier maar vanuit.

We gaan maar even uit van de hoeveelheid mol H2 die is weggereageerd, omdat dit gelijk is aan het mol H2O wat is ontstaan:
3L H2 is gelijk aan LaTeX .

Molmassa van water is 18.02g/mol: LaTeX

De soortelijke dichtheid van water is gegeven als 1000g/L. Dus: LaTeX .

Vergelijking met jouw antwoord levert op dat onze antwoorden verschillen van elkaar. Dit klopt, gezien jij uitgaat van 4L H2 (g). Maar in de opgave staat 3L H2 (g).
LaTeX , dus klopt het antwoord alsnog gecorrigeerd voor dit verschil.

#6

JWvdVeer

    JWvdVeer


  • >1k berichten
  • 1114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 juli 2010 - 16:59

Dat laatste is niet waar. M (molair) is de eenheid van molariteit. mol/l is de eenheid van concentratie.

Tja, kunnen we kort of lang over praten. Molair is exact hetzelfde als mol/l, mmol/ml of elke willekeurige overeenkomende eenheid.

Molaire concentratie
De hoeveelheid stof concentratie (of kortweg: concentratie) is een maat voor de sterkte van een oplossing van een stof. Ze wordt gedefinieerd als het aantal mol opgeloste stof per liter oplossing. De eenheid van concentratie is mol per liter (mol/L). Hoewel het geen SI-eenheid is, wordt in de praktijk vaak nog de term molariteit gebruikt, met eenheid molair (M). De "molariteit" heeft binnen het SI-eenhedenstelsel geen symbool en de eenheid "molair" kan verwarrend zijn omdat ze "per mol" betekent en niet "mol per liter".


Kortom, met molair wordt uiteindelijk gewoon exact hetzelfde bedoeld als met mol/l. Zeker als je ook nog ziet hoe het berekend wordt (http://nl.wikibooks....enen/Molariteit).

#7

JWvdVeer

    JWvdVeer


  • >1k berichten
  • 1114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 juli 2010 - 17:37

Opdracht 4 (Gaswassen):

Een wasfles bevat, bij 20°C en 1020 hPa, 300g van een 50 m% NaOH-oplossing. Door deze fles brengt men 10 L van een gasmengsel dat voor 55 V% uit CO2 bestaat. Wat is het massapercentage NaOH na de reactie?


NaOH is een goed oplosbaar zout en zal wegreageren naar een basische oplossing met Na+- en OH--ionen. Wanneer men CO2 door deze oplossing heen zal leiden, krijg je de reactie CO2 + H2O ../mods/chem/rightleftharpoons.gif H2CO3. De gevormde diewaterstofcarbonaat reageert echter onder deze sterk basische omstandigheden direct weg, met de reactievergelijking H2CO3 + 2OH- ../mods/chem/rightarrow.gif HCO3- + H2O + OH- ../mods/chem/rightarrow.gif CO32- + 2H2O.
Het resultaat is dus dat een deel van de OH--ionen vervangen wordt door carbonaationen. De reactie hiervoor is: 2OH- + CO2 ../mods/chem/rightarrow.gif CO32- + H2O.


50 m% NaOH komt overeen met 150g NaOH. Dit komt overeen met LaTeX .


We weten dat LaTeX , bij 273.15K en 1013 hPa, ofwel LaTeX (binas tabel 7).
Het gaat hier echter om een temperatuur van 293.15K en een druk van 1020 hPa.

LaTeX .

55% van 10L is 5.5L CO2. Dit komt overeen met LaTeX .


Gezien OH- en CO32- wegreageren en ontstaan in een verhouding van 2:1 (reactievergelijking: 2OH- + CO2 ../mods/chem/rightarrow.gif CO32- + H2O), wordt 0.46mol NaOH vervangen door Na2CO3. Er blijft dus 3.29 mol NaOH over.

Het gewicht van de oplossing is toegenomen door de toegevoegde CO2: LaTeX .

Het gewicht van de overgebleven NaOH is LaTeX .

Het gevraagde massapercentage is dus: LaTeX .
Dit komt overeen met het antwoord van Jan.

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44889 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 juli 2010 - 17:46

Vraag 1 (oplossing bereiden):
..//..
Vergelijking: significant verwaarloosbaar verschil, doordat ik de molmassa uit tabel 99 Binas heb geplukt en jij zelf handmatig hebt berekend. Vind de uitwerking persoonlijk beetje overdreven lang, maar is wellicht kwestie van smaak. Daarnaast is je antwoord te significant: 0.005 mol/L heeft een significantie van één cijfer. Dus het antwoord zou dus theoretisch 0.2g moeten zijn.

Ze zijn bedoeld voor mensen die hiermee moeite hebben. Spiegel dat vooral niet aan je eigen kunnen op dit gebied, want dan schieten we het doel voorbij: de leek. Vandaar de stap-voor-stap uitwerkingen, zo min mogelijk stappen tegelijk, zodat men op den duur die stapjes gaat herkennen en zelf op andere punten in een berekening kan toepassen.

Voor het overzicht wil ik ook met ronde molmassa's werken, en wetenschappelijke notaties vermijden.

wat betreft de significantie hier, je hebt gelijk, dat moet ik aanpassen.

Voor het overige, ga aub geen uitgebreide moeite doen reeds uitgewerkte voorbeelden nogmaals uit te werken. Zonde van je tijd. Mocht je die tijd willen gebruiken om op basis van het hierboven toegepaste stramien een paar nieuwe uit te werken (maar dan wel in veel stapjes), graag. Bedoeling is wel dat het allemaal op elkaar blijft lijken, want het is juist het herhalen dat wat oplevert.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 19 juli 2010 - 18:10

Tja, kunnen we kort of lang over praten.


Ik ga ervan uit dat je er niet over door blijft zagen. Het is belangrijk onderscheid te maken tussen hoeveelheid opgeloste stof per volume-eenheid en hoeveelheid aanwezige deeltjes, ook weer per volume-eenheid. En dat onderscheid kun je maken door in het ene geval te spreken over molariteit en in het andere geval over concentratie, elk met zijn eigen eenheid, en dat gebeurt dan ook. Het SI vindt dat ouderwets, maar daar trekken chemici, om redenen die ik hierboven aangaf, zich niks van aan.

Molair is exact hetzelfde als mol/l, mmol/ml of elke willekeurige overeenkomende eenheid.


Dat is niet waar. Beide hebben dezelfde dimensie, maar het zijn verschillende eenheden.

Kortom, met molair wordt uiteindelijk gewoon exact hetzelfde bedoeld als met mol/l. Zeker als je ook nog ziet hoe het berekend wordt (http://nl.wikibooks....enen/Molariteit).


Gezien dit:

Hieraan wordt 10 ml 0,3 mol ammoniak toegevoegd.


en de verdere berekening mag je je afvragen hoeveel de opsteller van die pagina er zelf van heeft begrepen. De pagina is op zijn zachtst gezegd erg slordig.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#10

JWvdVeer

    JWvdVeer


  • >1k berichten
  • 1114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 juli 2010 - 18:14

Vraag 5 (Productie dizwaveldichloride):


De molmassa's van beide stoffen zijn:
6.00g SCl2: LaTeX
3.50g NaF: LaTeX .


De reactievergelijking is kennelijk:
3SCl2 (g) + 4NaF (l) ../mods/chem/rightarrow.gif SF4 (g) + S2Cl2 (l) + 4NaCl (s).


In dit geval is de zwaveldichloride limiterend. Er zal namelijk LaTeX NaF over blijven.
Dus we gaan uit van zwaveldichloride in onze berekeningen.

De reactieverhouding zwaveldichloride : zwaveltetrafluoride is 3 : 1. Hetzelfde geldt voor de reactieverhouding zwaveldichloride : dizwaveldichloride. Het eerste stuk zal dus hetzelfde zijn.


We stoppen LaTeX zwaveldichloride in de reactie. Er ontstaat dus LaTeX dizwaveldichloride en zwaveltetrafluoride.

De molmassa's van zwaveldichloride en zwaveltetrafluoride zijn:
S2Cl2: LaTeX
SF4: LaTeX .

De gevraagde ontstane hoeveelheden zijn dus:
S2Cl2: LaTeX .
SF4: LaTeX .

#11

JWvdVeer

    JWvdVeer


  • >1k berichten
  • 1114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 juli 2010 - 18:31

Het is belangrijk onderscheid te maken tussen hoeveelheid opgeloste stof per volume-eenheid en hoeveelheid aanwezige deeltjes, ook weer per volume-eenheid.
-//-
Dat is niet waar. Beide hebben dezelfde dimensie, maar het zijn verschillende eenheden.

Wellicht ben jij een betere scheikundige dan ik. Maar ik zie het verschil gewoon even niet helemaal tussen hoeveelheid opgeloste stof in mol wat aanwezig is in een bepaald volume of de hoeveelheid aanwezige deeltjes in een bepaald volume. Hoeveelheid opgeloste deeltjes in een bepaald volume, zijn ook aanwezig in die volume. Het omgekeerde van die stelling is niet waar, dus het enige wat ik me voor zou kunnen stellen is dat molariteit een breder begrip is waar ook concentratie onder valt.
In elk geval is hetgeen wat ik uit jouw verhaal in elk geval wijs wordt wel dat je molariteit (M) wel uit mag drukken in mol/L of in elk geval de dimensie LaTeX . En dat je in het geval van een oplossing dus mag stellen LaTeX .

#12

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 20 juli 2010 - 08:47

Wellicht ben jij een betere scheikundige dan ik. Maar ik zie het verschil gewoon even niet helemaal tussen hoeveelheid opgeloste stof in mol wat aanwezig is in een bepaald volume of de hoeveelheid aanwezige deeltjes in een bepaald volume. Hoeveelheid opgeloste deeltjes in een bepaald volume, zijn ook aanwezig in die volume. Het omgekeerde van die stelling is niet waar, dus het enige wat ik me voor zou kunnen stellen is dat molariteit een breder begrip is waar ook concentratie onder valt.


Het zijn 2 verschillende begrippen. In veel gevallen is het zo dat een stof in oplossing in een andere vorm aanwezig is dan in zuivere toestand of dan de molecuulformule aangeeft. Denk maar aan zouten en zuren. Daarom heb je het over een 1M NaCl-oplossing; in die oplossing is de concentratie Na+ 1 mol/l. Bij NaCl zijn de getallen gelijk, maar in veel gevallen is dat natuurlijk niet zo; denk maar aan Na2CO3 en H2SO4.

In elk geval is hetgeen wat ik uit jouw verhaal in elk geval wijs wordt wel dat je molariteit (M) wel uit mag drukken in mol/L of in elk geval de dimensie LaTeX

. En dat je in het geval van een oplossing dus mag stellen LaTeX .


Nee, dat is dus niet wat ik stel. De grootheden, en de eenheden dus ook, hebben dezelfde dimensie, maar het zijn verschillende eenheden. M hoort bij molariteit en mol/l hoort bij concentratie. Vergelijk het maar met arbeid en moment; beide hebben dezelfde dimensie, maar we drukken arbeid uit in J en moment in Nm.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#13

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44889 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 juli 2010 - 09:01

Als je commentaar, ideeën e.d. hebt omtrent de voorbeeldopgaven die we aan het maken zijn in ......
plaats dat dan hier.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#14

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44889 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 juli 2010 - 11:35

buffervraagje van JWvdVeer verplaatst naar inhoudstopic.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#15

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44889 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 21 juli 2010 - 10:24

Ik heb het buffervraagje van JWvdVeer (dank) geredigeerd.
http://www.wetenscha...s...st&p=617760

Wil iemand de correctheid aub eens nalopen?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures