[scheikunde] massafractie

Tugba

De brutoformule van ureum is CH₄N₂O .
Wat is het massapercentage van het element stikstof in ureum?
<A>   12,5 %
<B>   25 %
<C>   28 %
<D>   47 %

Ik zou deze vraag oplossen op de volgende manier:
m-fractie = m(N₂) / m(CH₄N₂O) = n(N₂) * M(N₂) / n(CH₄N₂O) * M(CH₄N₂O) = M(N₂) / M(CH₄N₂O) = 28/60= 0,466.
Ik kom antw D uit, wat juist is.

Mijn vraag is: als we bv 2 mol CH₄N₂O hebben hebben we dan ook altijd 2 mol N₂ of 2 mol O ?

Jan van de Velde

Ja, alleen zit er natuurlijk nooit stikstof in de N₂-vorm in zo'n verbinding, dus in die zin is de vraag "als we bv 2 mol CH₄N₂O hebben hebben we dan ook altijd 4 mol N" een stuk gerichter.

1 molecuul H₂O bevat 2 atomen H en 1 atoom O
3 moleculen H₂O bevatten (3 x 2 =) 6 atomen H en (3 x 1 =) 3 atomen O

Tugba

Oke ik snap wat je bedoelt.

Jan van de Velde

kortom, als ze nog eens vragen naar:

"het element stikstof"

kom dan liever niet met een uitwerking die begint met

"m-fractie = m(N₂) / ....."

da's op zijn minst een schoonheidsfoutje

Tugba

Ja idd, uiteindelijk mag je gewoon je mol wegschrappen.

Fuzzwood

Nee niet om die reden. Ze vragen om het element, niet om het diatomige gas

Tugba

Nu snap ik het niet meer. Als CH₄N₂O 2 mol is, is N en N₂ook niet 2 mol? het aantal mol hangt toch af van de coefficienten dus als er 2N staat is er 4 mol of niet ?

Anton_v_U

1 Mol is een N_a aantal deeltjes.

Tugba schreef: Mijn vraag is: als we bv 2 mol CH₄N₂O hebben hebben we dan ook altijd 2 mol N₂ of 2 mol O ?

Ik zou denken: nee, dan heb je 2 mol CH₄N₂O, niet 2 mol N₂. Al bevat het wel dezelfde hoeveelheid stikstof.

Fuzzwood

Tugba schreef: Nu snap ik het niet meer. Als CH₄N₂O 2 mol is, is N en N₂ook niet 2 mol? het aantal mol hangt toch af van de coefficienten dus als er 2N staat is er 4 mol of niet ?

In 2 mol ureum zit 4 mol N en 2 mol N₂

Jan van de Velde

Fuzzwood schreef: In 2 mol ureum zit 4 mol N en 2 mol N₂

mogelijk wel even oppassen dat we niet in woordspelletjes verzeild raken.

Voor alle duidelijkheid: er zit géén N₂ (stikstofgas) in ureum:

: ureum.png (4.59 KiB) 1017 keer bekeken

1 molecuul ureum bevat 2 atomen stikstof
1 dozijn moleculen ureum bevatten 2 dozijn atomen stikstof
1 miljoen moleculen ureum bevatten 2 miljoen atomen stikstof
1 mol moleculen ureum (ook wel kortweg: 1 mol ureum) bevat 2 mol atomen stikstof (ook wel kortweg: 2 mol N)

en met die 2 mol N zou je 1 mol N₂kunnen maken.

we gaan ook niet zeggen dat er 6H₂O in glucose zit,

: glucose.png (6.87 KiB) 1017 keer bekeken

al bevat een glucosemolecuul precies voldoende H-atomen en O-atomen om 6 watermoleculen te maken

3 mol glucose (C₆H₁₂O₆) bevat 18 mol C-atomen, 36 mol H-atomen en 18 mol O-atomen. Maar niet 18 mol H₂O. Wel komt er bij volledige verbranding van 3 mol glucose 18 mol water vrij.

Tugba

Dus in 1 molecuul ureum zitten 2 atomen stikstof. Als we 1 mol ureum hebben, dan hebben met 2 mol N
Terug naar mijn oefening: dan zou ik daar niet zomaar het aantal mol mogen wegschrappen, moet ik dan niet (2*28)/ 60 = 0,93 doen. Het antw is dan fout.

Sorry maar ik ben er nog altijd niet uit.

Anton_v_U

Vanwaar die fixatie op mollen. Mol gebruik je bij chemische reacties. Je gebruikt het om de verhoudingen te bepalen van de massa's van de reagerende stoffen en de reactieproducten.

De handigheid is dat bij 1 mol de opgetelde atoommassa's van één molecuul (in u) hetzelfde is als de massa van de totale hoeveelheid stof in gram. Je kunt dan voorspellen hoeveel gram van alle stoffen je nodig hebt om een reactie volledig te laten verlopen en hoeveel gram van alle reactieproducten daaruit ontstaan. Omgekeerd kun je uitrekenen uit hoeveel deeltjes een gegeven massa van een molecuul bestaat.

Als je, zoals bij jouw opgave, de vraag krijgt hoeveel % de massa van ureum uit stikstof bestaat, dan kun je gewoon bepalen welk massa% uit stikstof bestaat van één molecuul. Dus bereken je het % van de atoommassa van 2 stikstofatomen op de massa van het hele molecuul. Dat % is "natuurlijk" (als je dit niet meteen inziet, denk er dan over na en bereken een paar voorbeelden) hetzelfde voor 2 moleculen, 200 moleculen of 10²⁵ moleculen.

Jan van de Velde

omdat je met percentages te maken hebt doet de eenheid niet meer terzake, zolang in je berekening de eenheden gelijk zijn.
20 euro is net zo goed 25 % van 80 euro als 20 mussen 25% van 80 mussen zijn. Maar 20 euro kun je dan weer niet uitdrukken als een percentage van 80 mussen.

totale massa van een molecuul ureum is 1x12 + 4x1 + 2x14 + 1x16 = 60 u (u: atomic mass unit)
massa van de stikstof in zo'n molecuul is 2 x 14 = 28 u

het percentage stikstof in een ureummolecuul is dus 28/60 x 100% = iets minder dan 50 % (een kladpapiertje of een rekenmachine erbij en je hebt een nauwkeuriger antwoord maar dat is bij deze meerkeuzevraag overbodig).

Je zou ook een mol ureum kunnen nemen. Betekent alleen maar dat je 6,022·10²³ moleculen ureum gaat beschouwen.
dat gekke getal 6,022·10²³ is zó gekozen omdat 6,022·10²³ u overeenkomt met 1 gram, een massa-eenheid uit het dagelijks leven.
in een mol ureum vind je dus ook 1 mol C, 4 mol H, 2 mol N en 1 mol O.
1 mol C weegt 12 g , 4 mol H weegt 4 g, 2 mol N weegt 28 g en 1 mol O weegt 16 g. Totaal 60 g.
1 mol ureum weegt dus 60 g.
In een mol ureum vinden we 2 mol N en dat weegt 28 g.
massapercentage blijft dus (duhh) 28/60 x 100% = iets minder dan 50%

En voor mijn part neem je 40 Zhu ureum, dat zal nog steeds iets minder dan 20 Zhu stikstof (iets minder dan 50% van die 40 Zhu) aan stikstof bevatten.

Anton_v_U

Anton_v_U schreef: en bereken een paar voorbeelden

Jan van de Velde schreef: voor mijn part neem je 40 Zhu ureum

Dat lijkt me wel een goed voorbeeld om mee te rekenen. Vergeet niet dat 24 Zhu een liang is

Fuzzwood

Tugba schreef: Dus in 1 molecuul ureum zitten 2 atomen stikstof. Als we 1 mol ureum hebben, dan hebben met 2 mol N
Terug naar mijn oefening: dan zou ik daar niet zomaar het aantal mol mogen wegschrappen, moet ik dan niet (2*28)/ 60 = 0,93 doen. Het antw is dan fout.

Sorry maar ik ben er nog altijd niet uit.

Waar jij hier de mist in gaat is dat jij de molmassa van N ziet als 28 terwijl deze 14 is.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[scheikunde] massafractie

massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie

Re: massafractie