Hent denne side som - VUC Aarhus
Hent denne side som - VUC Aarhus
Hent denne side som - VUC Aarhus
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
5. MÆNGDEBEREGNINGER<br />
Mol er en antalsbetegnelse (<strong>som</strong> for eksempel snes (20 stk.) og dusin (12 stk.) også er det):<br />
1 mol = 6,02∗10 23 stk.<br />
Avogadrokonstanten: NA = 6,02∗10 23 mol -1<br />
Den molare masse (molarmasse), M:<br />
Angiver massen af 1 mol af stoffet (det antal gram <strong>som</strong> 1 mol af stoffet vejer).<br />
Der eksisterer følgende sammenhæng mellem massen, stofmængden og den molare masse:<br />
m = n ∗ M<br />
Hvor m=massen med enheden g, n=stofmængden med enheden mol og M=den molare masse med<br />
enheden g/mol.<br />
Hvis du gerne vil vide, hvor mange formelenheder, der er i en given stofmængde, kan det beregnes<br />
ved hjælp af følgende sammenhæng:<br />
N = n ∗ NA<br />
Hvor N=antal formelenheder, n=stofmængden med enheden mol og NA er Avogadrokonstanten.<br />
C13H28 (l) + 20 O2 (g) ⎯⎯→ 13 CO2 (g) + 14 H2O (g)<br />
Stofmængdeforholdet (molforholdet, MF) er forholdet mellem de stofmængder der indgår i det<br />
afstemte reaktionsskema. Stofmængdeforholdet svarer også til forholdet mellem koefficienterne i<br />
det afstemte reaktionsskema. Det vil sige i det ovenforstående eksempel er stofmængdeforholdet<br />
mellem der fire forbindelser, der indgår i reaktionen, 1:20:13:14.<br />
Nu følger der et regneeksempel i brugen af afstemte reaktionsskemaer:<br />
Du har 20,52 g C13H28. Hvor stor en masse vand dannes der ved en fuldstændig forbrænding<br />
heraf?<br />
Du har følgende oplysninger: m(C13H28) = 20,52 g og M(C13H28) = 184,3642 g/mol.<br />
Først beregnes stofmængden af C13H28:<br />
n(C13H28) = m/M = 20,52 g / 184,3642 g/mol = 0,1114 mol.<br />
Dernæst findes stofmængden af vand. Da det ses af det afstemte reaktionsskema at stofmængdeforholdet<br />
mellem C13H28 og H2O er 1:14 må det gælde at:<br />
n(H2O) = 14 ∗ n(C13H28) = 14 ∗ 0,1114 mol = 1,5596 mol<br />
Til sidst findes massen af vandet:<br />
m(H2O) = n ∗ M = 1,5596 mol ∗ 18,0152 g/mol = 28,10 g
KONCENTRATION<br />
Hvis man har sit stof i en opløsning, ser beregningen af stofmængden lidt anderledes ud, fordi man i<br />
<strong>denne</strong> situation nu kender koncentrationen af stoffet.<br />
Koncentration =<br />
Dette giver følgende sammenhæng:<br />
Opløst stofmængde (med enheden mol)<br />
Opløsningens totale volumen (med enheden L)<br />
c = n<br />
V<br />
Hvor n=stofmængden med enhenden mol, V=volumen med enheden L og c=koncentrationen med<br />
enheden mol/L=M (udtales: molær).<br />
Da koncentrationen angives i mol/L=M (molær) kaldes den også undertiden for molaritet.<br />
Nu følger der et regneeksempel i brugen af koncentrationsbegrebet:<br />
Du betragter reaktionen mellem fast magnesium og saltsyre, der forløber efter følgende<br />
reaktionsskema:<br />
Mg (s) + 2 HCl (aq) ⎯⎯→ MgCl2 (aq) + H2 (g)<br />
Hvor stor en masse dihydrogen kan der maksimalt dannes ud fra 225 mL 0,5 M HCl?<br />
Du har følgende oplysninger: c(HCl) = 0,5 M og V(HCl) = 225 mL = 0,225 L.<br />
Først beregnes stofmængden af HCl:<br />
n(HCl) = c ∗ V = 0,5 mol/L ∗ 0,225 L = 0,1125 mol<br />
Det ses i det afstemte reaktionsskema at stofmængdeforholdet mellem HCl og H2 er 2:1, det<br />
vil sige at stofmængden af H2 bliver:<br />
n(H2) = 0,5 ∗ n(HCl) = 0,5 ∗ 0,1125 mol = 0,05625 mol<br />
Til sidst beregnes massen af det dannede dihydrogen, H2:<br />
m(H2) = n ∗ M = 0,05625 mol ∗ 2,0158 g/mol = 0,113 g<br />
Når man snakker om koncentration, så skelner man mellem formel koncentration og aktuel<br />
koncentration. Den formelle koncentration er den tidligere her ovenfor nævnte og man benytter<br />
symbolet c herfor. Den aktuelle koncentration kan beskrives <strong>som</strong> følgende:<br />
Aktuel koncentration =<br />
Stofmængden af de pågældende partikler (mol)<br />
Opløsningens totale volumen (L)<br />
For at skelne aktuel koncentration fra formel koncentration, benytter man [ … ] <strong>som</strong> symbol for den<br />
aktuelle koncentration.
Nu følger der et regneeksempel i brugen af koncentrationsbegrebet med inddragelse af den aktuelle<br />
koncentration:<br />
7,41 g AlCl3 opløses i vand til et totalt slutvolumen på 300 mL. Beregn de aktuelle koncentrationer<br />
af aluminiumioner og chloridioner.<br />
AlCl3 (s) ⎯⎯⎯→ Al 3+ (aq) + 3 Cl - (aq)<br />
Du har følgende oplysninger:<br />
m(AlCl3) = 7,41 g, M(AlCl3) = 133,3405 g/mol og V = 300 mL = 0,3 L.<br />
Først beregnes stofmængden af AlCl3:<br />
n(AlCl3) = m / M = 7,41 g / 133,3405 g/mol = 0,05557 mol<br />
Nu kan den formelle koncentration af AlCl3 i opløsningen beregnes:<br />
c() = n / V = 0,05557 mol / 0,3 L = 0,185 mol/L = 0,185 M<br />
Men en vandig opløsning af AlCl3 indeholder jo egentlig Al 3+ og Cl - (og selvfølgelig en<br />
masse vand) og ikke AlCl3-formelenheder (se afsnit 3 for forklaring af formelenhed).<br />
Det er her den aktuelle koncentration kommer ind. Den aktuelle koncentration af Al 3+ og Cl -<br />
bliver: [ Al 3+ ] = 0,185 mol/l = 0,185 M<br />
[ Cl - ] = 3 ∗ 0,185 mol/l = 0,555 mol/l = 0,555 M<br />
Fordi der i opløsningen jo er én Al 3+ og tre Cl - for hver AlCl3-formelenhed, der er blevet<br />
opløst.