Paragraaf 3 - h.hofstede

Rekenen in de chemie 2
§ 4.2 Molariteit
A2
Tussen vierkante haakjes mag men uitsluitend die deeltjes zetten die daadwerkelijk in oplossing aanwezig
zijn. De stof KNO3 is een zout en splitst in ionen wanneer je het oplost. In een KNO3-oplossing zijn geen
deeltjes KNO3 aanwezig maar alleen K+ en NO3.
A3
a
3,78 g NaCl ≙ Error! = 6,47·10-2 mol NaCl
Molariteit =Error! = Error! = 2,16·10-2 mol L-1
A4
b
[Na+] = 2,16·10-2 M omdat het aantal mol Na+ even groot is als het aantal mol NaCl dat
oorspronkelijk werd opgelost.
NaCl  Na+(aq) + Cl (aq)
a
17 g FeCl2 ≙
17;126
= 1,34·10-1 mol FeCl2
75
Molariteit =Error! = Error! = 9,4·10-2 M (= mol L−1)
b
Het aantal mol Cl- in de oplossing is hier twee maal zo groot als het aantal mol FeCl2 dat
oorspronkelijk werd opgelost. FeCl2(s)  Fe2+(aq) + 2Cl (aq)
[Cl-] = 2 · 9,4·10-2 = 1,9·10-1 mol L-1.
A5
a
b
c
8,00 L 0,221 M KCl opl
Dus 0,221 mol / L dus nodig
8 • 0,221 = 1,768 mol KCl
M(KCl) = 74,56 g / mol
1,768 mol ≙ 1,768 • 74,56 = 412 g KCl (3 significante cijfers)
1,23 L 0,840 M KNO3 opl
dus 0,840 mol / L dus nodig
1,23 • 0,840 = 1,0332 mol KNO3
M(KNO3) = 101,1
1,0332 mol ≙ 1,0332 • 101,1 = 104 g KNO3 (3 significante cijfers)
60 ml 1,42 M HCl
60 ml ≙ Error! = 0,060 L
1,42 mol / L dus nodig
0,060 • 1,42 = 0,0852 mol
M(HCl) = 36,46
0,0852 mol ≙ 0,0852 • 36,46 = 3,1 g (2 significante cijfers)
Error! = 7,14·10-5 mol CO dit zit in 2,50 L
Dus [CO] =Error! = Error! = 2,9·10-5 mol L-1
B6
2,0 mg CO≙
B7
a
4,0 g NH4Cl ≙
4.0;53
= 7,48·10-2 mol NH4Cl
49
Molariteit =Error! = Error! = 6,0·10-1 M
[Cl-] = 6,0·10-1 M omdat het aantal mol Cl- in deze oplossing even groot is als het
oorspronkelijke aantal mol opgelost NH4Cl:
NH4Cl(s )  NH4+(aq) + Cl-(aq)
b
4,0 g MgCl2 ≙
Error! = 4,20·10-2 mol MgCl2
Molariteit =Error! = Error! = 3,36·10-1 mol L-1
[Cl-] = 2 · 3,36·10-2 = 6,7·10-1 M omdat het aantal mol Cl- in de oplossing tweemaal zo groot is
als het oorspronkelijk aantal mol opgelost MgCl2:
MgCl2(s)  Mg2+(aq) + 2Cl-(aq)
c
4,0 g AlCl3 ≙
Error! = 3,0·10-2 mol AlCl3
Molariteit =Error! = Error! = 2,4·10-1 mol L-1
[Cl-] = 3 · 2,4·10-1 = 7,2·10-1 M omdat het aantal mol Cl- in de oplossing driemaal zo groot is
als het oorspronkelijk aantal mol opgelost AlCl3:
AlCl3(s)  Al3+(aq) + 3Cl-(aq)
B8
10 mL 0,125 M NaNO3 bevat: 10·10-3 · 0,125 = 1,25·10-3 mol Na+.
30 mL 0,250 M NaBr bevat: 30·10-3 · 0,250 = 7,5·10-3 mol Na+.
Totaal is dat dus: 1,25·10-3 +7,5·10-3 = 8,75·10-3 mol Na+ in 10 + 30 = 40 mL oplossing.
[Na+] = Error! = Error! = 2,2·10-1 mol L-1
B9
b
[NO3−] : Mg(NO3)2 = 2 : 1
Du in de onverdunde oplossing geldt: [NO3-] = 2 · 0,25 = 0,50 mol L-1.
Aantal mol NO3− = 1,2 . 0,5 = 0,6 mol
Voor de verdunde oplossing geldt: [NO3-] = Error! = Error! = 3,8·10-1 M
B10
a
b
bv AlCl3
bv Al2(SO4)3
Paragraaf 4.3 Percentages, promillage en ppm
B11
In 240 mL bier bevindt zich:
Error! ·5,0 mL = 12 mL alcohol.
In 30 mL jenever bevindt zich:
Error! ·35 mL = 11 mL alcohol.
B12
1,0 liter ≙ 1,0 · 103 cm3 ≙ 1,0 · 103 g (want dichtheid is 1,0 g cm−3)
Aantal massa-ppm androsteron = Error! · 106 = 1,0 ppm
B13
a
Aantal ppm penicilline = Error! · 106 = 0,04 ppm
b
Dichtheid = Error!
( = 1,1 g mL-1 ≙ 1,1 g cm−3)
ofwel: massa = dichtheid · volume.
11 L ≙ 11 103 cm3
Massa lichaamsvocht = 1,1 g cm-3 · 11·103 cm3 = 1,2·104 g
Massa penicilline = Error! = 4,8·10-4 g
C14
c
4,8·10-4 g = 4,8·10-1 mg (= 0,48 mg).
Bij een klein kind dient men een kleinere dosis toe, omdat de hoeveelheid lichaamsvocht bij een
kind veel kleiner is.
a
1,0 L lucht heeft een massa van 1,2 g.
1,0 m3 lucht (= 1,0·103 L) heeft een massa van: 1,0·103 · 1,2 = 1,2·103 g.
b
Aantal massa-ppm ozon = Error! · 106 = 0,13 massa-ppm
1,0 liter ozon heeft (bij 298 K) een massa van 2,0 g.
0,2 mg ozon neemt dus een volume in van:
Error! = 1·10-4 L
Aantal volume-ppm ozon =
C15
a
b
c
1·104;1
·106 = 0,1 volume-ppm
0· 103
86;12
= 7,2 mol C
01
14;1
14% van 100 g = 14 g H; dat is:
= 14 mol H
008
De verhoudingsformule van de verbinding luidt: C7,2H14 ofwel CxH2x.
De molecuulmassa van de verbinding bedraagt 56,0 u:
86% van 100 g = 86 g C; dat is:
(12,0 · x) + (1,0 · 2x) = 14x = 56,0  x = 4.
De molecuulformule van de verbinding is dan: C4H8.
Paragraaf 4.4 De dichtheid van stoffen
B16
Nee dit kun je niet concluderen omdat het aantal atomen bij gelijk volume niet gelijk hoeft te zijn.
B17
a
b
B18
Het volume wordt groter doordat de gemiddelde snelheid van de moleculen toeneemt, waardoor
de intermoleculaire ruimten (de ruimten tussen de moleculen) groter worden. Hierdoor neemt het
gas meer ruimte in (zet uit).
Het volume wordt groter, terwijl de massa gelijk blijft.
c
Dichtheid = Error!
dus de waarde van de breuk neemt af: de dichtheid wordt kleiner.
Bij verhoging van de druk (bij gelijkblijvende T) wordt het volume dus kleiner. De massa blijft
weer gelijk (de hoeveelheid gas verandert immers niet), dus zie je aan de formule bij b genoemd
dat de waarde van de breuk groter wordt: de dichtheid neemt dus toe bij volumeverkleining.
a
Een liter lucht is
b
1,3 kg lucht ≙ 1,0 m3 dus
Error! = 14 keer zwaarder dan een liter waterstof.
1,0 kg ≙
c
d
C19
Hete lucht zet uit. De dichtheid van de hete lucht wordt kleiner dan de dichtheid van de lucht, die
de ballon omringt. Hierdoor stijgt de ballon op.
a
b
1,84 g mL-1. (aflezen bij 100 %)
Massapercentage zwavelzuur = 64% (uit grafiek afgelezen). Het massapercentage water is dan:
100 - 64 = 36%.
c
1 liter heeft een massa van 1000·1,54 = 1540 g
d
e
f
C20
Error! ·1 m3 = 0,77 m3
1,0 kg H2 ≙ Error! = 11 m3 H2
a
In 1540 g mengsel bevindt zich: 1540 · 0,64 = 985,6 g zwavelzuur.
Dit is: Error! = 10 mol zwavelzuur.
Aangezien deze hoeveelheid in 1,0 liter aanwezig is bedraagt de molariteit van de
zwavelzuuroplossing 10 M.
100;1
100 g zwavelzuur ≙
= 54,3 mL.
84
In dit mengsel is het massapercentage zwavelzuur 50%. Uit de grafiek lezen we af voor de
dichtheid van zo'n mengsel: 1,40 g mL-1.
200;1
200 g mengsel ≙
= 143 mL.
40
Er werd gemengd: 100 g water en 100 g zwavelzuur; dat is 100 mL water (want de dichtheid van
water is 1,0 g mL-1) en 54,3 mL zwavelzuur (zie antwoord bij d). Samen is dat dus 154,3 mL.
Conclusie: blijkbaar neemt een mengsel van zwavelzuur en water een kleiner volume in dan de
afzonderlijke stoffen.
Massapercentage KOH = Error! ·100% = 39,6%
b
c
Dichtheid oplossing = Error! = 1,47 g mL-1
In 1,13 L oplossing bevindt zich: 655 g opgelost KOH.
In 1,00 L oplossing bevindt zich:
Error! = 598 g KOH
598;56
Dat is:
= 10,3 mol KOH L-1
1