Houd massa, hoeveelheid stof en concentratie uit elkaar
Massa beschrijft het monster in eenheden zoals gram. Hoeveelheid stof in mol telt deeltjes via de eenheid mol. Molaire concentratie koppelt een hoeveelheid opgeloste stof aan het eindvolume van de oplossing. Deze grootheden hangen samen, maar je kunt ze niet voor elkaar invullen.
Voor een monster met massa m en molaire massa M geldt n = m/M. Met een gegeven molaire massa van 58,5 g/mol hoort bij 11,7 g: 11,7/58,5 = 0,200 mol. Houd de stof en de eenheden bij de berekening, zodat de hoeveelheid stof bij de juiste deeltjessoort hoort.
Bereken de molariteit uit het eindvolume van de oplossing
Molaire concentratie c = n/V als n in mol is en V het eindvolume van de oplossing in liter is. Het uitgewerkte voorbeeld gebruikt 0,50 mol in 2,0 L, en dat geeft 0,25 mol/L. Zit 0,060 mol in 300 mL oplossing, reken 300 mL dan om naar 0,300 L en bereken daarna 0,060/0,300 = 0,20 mol/L.
Vervang het eindvolume van de oplossing niet door de hoeveelheid toegevoegd oplosmiddel, tenzij de opgave dat verband geeft. Bij een vaste hoeveelheid opgeloste stof halveert de molariteit als het eindvolume verdubbelt. Die voorspelling is een nuttige check of het getal klopt, naast de berekening.
Maak kloppend met coëfficiënten, en houd de formules intact
Bekijk deze reactievergelijking: N₂ + H₂ → NH₃. Zet 2 voor NH₃, zodat er aan beide kanten twee stikstofatomen staan, en daarna 3 voor H₂, zodat er aan beide kanten zes waterstofatomen staan. De kloppende reactievergelijking is N₂ + 3H₂ → 2NH₃. Tel elk element om het resultaat te checken.
NH₃ veranderen in NH₂ verandert de stof die de formule voorstelt. Maak kloppend door de coëfficiënten te veranderen, en houd de indices intact. Een coëfficiënt vermenigvuldigt de hele formule: 2NH₃ staat voor twee stikstofatomen en zes waterstofatomen als je moleculen telt.
Gebruik de kloppende reactievergelijking als molverhouding
Voor N₂ + 3H₂ → 2NH₃ reageert één mol N₂ met drie mol H₂ en komt overeen met twee mol NH₃. Als 0,40 mol N₂ volledig reageert met waterstof in overmaat, is de theoretische hoeveelheid stof NH₃ 0,40 × 2 = 0,80 mol. Dit is een molverhouding, geen massaverhouding.
Een theoretische berekening gaat uit van de omstandigheden die de opgave noemt, ook welke reactant de reactie beperkt. De werkelijke opbrengst kan lager zijn. Reken je de hoeveelheid stof van een product om naar massa, gebruik dan de molaire massa van dat product nadat je de molverhouding hebt toegepast.
Bepaal de beperkende reactant uit deze reactievergelijking
Stel dat 0,40 mol N₂ en 0,90 mol H₂ beschikbaar zijn voor dezelfde reactievergelijking. De stikstof heeft 1,20 mol H₂ nodig om volledig te reageren, maar er is maar 0,90 mol. Waterstof beperkt de reactie. Die kan theoretisch 0,90 × (2/3) = 0,60 mol NH₃ opleveren.
Je kunt ook de mogelijke hoeveelheid stof van het product uit elke reactant berekenen en de kleinste uitkomst kiezen. De beginhoeveelheden in mol rechtstreeks vergelijken is niet genoeg, omdat de coëfficiënten verschillen. Hier verbruikt 0,90 mol H₂ 0,30 mol N₂, zodat 0,10 mol N₂ overblijft in deze geïdealiseerde berekening.
Noem wat het getal beschrijft
Een eindantwoord noemt de stof of de oplossing, de grootheid en de eenheid. Maak onderscheid tussen mol en mol/L, en tussen gram en mol. Volg de aanwijzingen voor significante cijfers en afronden in deze opdracht, en neem genoeg cijfers mee in de tussenstappen.
Als je uitkomst niet lijkt te kloppen, check dan eerst de formule, het eindvolume, de kloppende coëfficiënten en de omzettingsroute. Vraag Lirno naar het eerste verband dat nog niet helder is. Deze voorbeelden horen bij schriftelijk huiswerk; bij een practicum gebruik je de goedgekeurde werkwijze van je les, met toezicht.
Ga in aparte stappen van een massa naar de hoeveelheid stof van het product
Voor deze reactie 2Mg + O₂ → 2MgO stel je dat 4,8 g magnesium volledig reageert met zuurstof in overmaat. Gebruik de gegeven afgeronde molaire massa's: Mg = 24 g/mol en MgO = 40 g/mol. Reken eerst de massa magnesium om naar hoeveelheid stof: 4,8/24 = 0,20 mol. De kloppende reactievergelijking heeft een verhouding 2:2, dus dit geeft 0,20 mol MgO.
Reken de hoeveelheid stof van het product terug naar massa: 0,20 × 40 = 8,0 g MgO. Het product weegt meer dan het magnesium alleen, omdat zuurstof massa bijdraagt. Met deze afgeronde waarden is 3,2 g zuurstof opgenomen, en 4,8 + 3,2 = 8,0 g. Gebruik de atoommassa's uit deze opdracht als die anders zijn; meng halverwege geen afgeronde en preciezere waarden.
