Chemische Reactie Stoichiometrie Met Voorbeelden
Voorbeeld: Als 90 g C2H6 wordt verbrand
met voldoende O2, zoek hoeveel mol H2O, CO2
wordt geproduceerd en het volume O2. (H = 1, C = 12, O =
16)
Oplossing:
We vinden eerst mollen C2H6;
Molaire massa C2H6 = 2,12 + 6,1 = 30 g / mol
nC2H6 = 90/30 = 3 mol
Wanneer verbindingen inclusief C en H atomen worden verbrand, worden
CO2 en H2O geproduceerd. Nu schrijven we een
chemische reactie en brengen deze in evenwicht.
C2H6 + O2
→ CO2 + H2O
Om het aantal C atomen in beide zijden in evenwicht te brengen,
voegen we 2 voor CO2 toe en om het aantal H atomen in
beide zijden in evenwicht te brengen, voegen we 3 voor H2O
toe.
C2H6 + O2
→ 2CO2 + 3H2O
Nu moeten we het aantal O atomen in beide zijden in evenwicht
brengen, we hebben 7 O atomen aan de rechterkant en 2 O atomen aan
de linkerkant, we voegen 7/2 voor het O2 molecuul toe
om het aantal O atomen in beide zijden in evenwicht te brengen.
Eindevenwichtige reactie wordt;
C2H6 + 7/2O2
→ 2CO2 + 3H2O
Relatie tussen hoeveelheden van zaken is;
Wanneer 1 mol C2H6 wordt verbrand, wordt 7/2
mol O2 gebruikt en worden 2 mol CO2 en 3 mol H2O
geproduceerd.
Wanneer 1 mol C2H6 wordt verbrand, worden → 3 mol H2O
geproduceerd
3 mol C2H6 zijn verbrand → X
____________________________________________________
X = 9 mol H2O worden geproduceerd.
Molaire massa H2O = 2,1 + 16 = 18 g
Zo; 9H2O = 9,18 = 162 g H2O wordt
geproduceerd.
Wanneer 1 mol C2H6 wordt verbrand, wordt → 2 mol CO2
geproduceerd
3 mol C2H6 zijn verbrand → X
____________________________________________________
X = 6 mol CO2 wordt geproduceerd.
Molaire massa CO2 = 12 + 2,16 = 44 g
Zo; 6CO2= 6,44 = 264 g CO2 wordt geproduceerd.
Wanneer 1 mol C2H6 wordt verbrand → worden
7/2 mol O2 gebruikt
3 mol C2H6 zijn verbrand → X
____________________________________________________
X = 21/2 mol O2 worden gebruikt.
1 mol O2 is → 22,4 liter
21/2 mol O2 is → X liter
__________________________________________
X = 235,2 liter O2 wordt gebruikt voor het verbranden van
3 mol C2H6
Empirische En Moleculaire Formule:
Moleculaire formule is echte formule, en het laat zien
hoeveel mol atomen er in één mol verbinding bestaan. C6H12O6
is bijvoorbeeld een echte glucoseformule. 1 mol glucose omvat 6 mol
C atomen, 12 mol H atomen en 6 mol O atomen. Integendeel, empirische
formule is de vereenvoudigde vorm van moleculaire formule en toont
de verhouding tussen de atomen van de verbinding. De empirische
formule van glucose is bijvoorbeeld CH2O. Empirische
formule geeft ons niet zoveel informatie als moleculaire formule.
Bovendien kan het tot meer dan één verbinding behoren, zoals CH2
de empirische formule van C2H4, C3H6,
C4H8 is. Relatie tussen moleculaire formule en
empirische formule is;
(Moleculaire formule) = n (empirische formule)
Procent samenstelling:
Percentagesamenstellingen van elementen worden berekend met behulp
van de moleculaire formule van de verbinding. Probeer het te
begrijpen aan de hand van het onderstaande voorbeeld.
Percentage element per massa = (massa van element in 1
molverbinding) / (massa van een molverbinding). 100
Voorbeeld: Vind percentagesamenstellingen van elementen in C6H12O6.
(C = 12, H = 1, O = 16)
Percentage C per massa = (massa C in één molverbinding) / (massa één
molverbinding). 100
C %=100X72/180
C % =40
H %=100.12/180
H % =6,7
O % =100.96/180
O % =53,3
Voorbeeld: Als empirische formule van
organische verbinding CH2O is, welke van de volgende
beweringen waar zijn;
(C= 12, H=1, O=16)
Oplossing:
I. Verbinding bevat 40 massaprocent
II. Verbinding bevat 50% mol per mol
III. Als de moleculaire massa van een verbinding 60 g is,
bevatten de moleculen 8 atomen.
I. Massa van empirische formule = 12 + 2,1 + 16 = 30 g
C + H + O
Procent massa van C = 12 / 30x100 = 40
I is waar
II. Verbinding bevat 1 mol C, 2 mol H en 1 mol O, totaal
aantal mol = 4 mol
Procent mol H = (2 mol H) / ((4 mol) x 100 = 50%
II is waar
III. Molaire formule = n (empirische formule)
Molaire massa = n (empirische massa)60=n30
n=2
Dus; moleculaire formule wordt;
C2H4O2 en het heeft 8 atomen.
Voorbeeld: Als er 6 g X in een verbinding van 7,4 g X3N2
zit, zoek dan de atoommassa van X. (N = 14)
Oplossing: Er is 6 g X in een verbinding van 7,4 g.
Verhouding van massa's elementen;
mx / mN = 6 / 1,4
Deze verhouding is gelijk aan de verhouding tussen elementen in één
mol van de verbinding.
mx/mN=3X/2.14
6/1,4=3X/2.14
X=40 g/mol
Beperkende Problemen Met Reagentia
Voorbeeld: Vind de hoeveelheid C2H6
geproduceerd met 0, 3 mol C2H2 en 0,4 mol H2
met behulp van de volgende chemische reactie.
C2H2(g) + 2H2(g)
→ C2H6(g)
Oplossing:
We moeten sparren beperkende zaken vinden om de
hoeveelheid producten te berekenen.
1 mol C2H2 reageert met 2 mol H2
0,3 mol C2H2 reageert met X mol H2
-----------------------------------------------
X = 0,6 mol H2 is nodig
We hebben echter 0,3 mol H2, dus H2 is de
beperkende reactant van deze reactie.
2 mol H2 reageert met 1 mol C2H2
0,4 mol H2 reageert met X mol C2H2
-----------------------------------------------
X = 0,2 mol C2H2 is nodig.
We gebruiken dus 0,2 molC2H2 en 0,3-0,2 = 0,1
mol C2H2 resten. Nu vinden we de hoeveelheid
geproduceerde C2H6;
Gebruik 2 mol H2 om 1 mol C2H6 te
produceren
0,4 mol H2 produceert X mol C2H6
---------------------------------------------
X = 0,2 mol C2H6 wordt geproduceerd.
Voorbeeld: Vind het aantal atomen in één molecuul materie
weergegeven met X in de volgende reactie.
4X + 5O2 → 4NO
+ 6H2O
Oplossing: deze reacties zijn evenwichtig, dus het aantal
atomen aan beide zijden moet gelijk zijn. Nu schrijven we het aantal
atomen;
Producten: Er zijn;
4O + 6O = 10 O atomen
4 N atomen
12 H atomen
Reagentia: Er zijn;
10 O atomen
Het aantal O atomen aan beide zijden is gelijk, dus om andere
elementen in evenwicht te brengen moet X zijn;
4(NH3)
er zijn 4 atomen in X verbinding.
Chemische
Reacties Examens En Probleem Oplossingen
