Hent denne side som - VUC Aarhus

laerer.vucaarhus.dk

Hent denne side som - VUC Aarhus

5. MÆNGDEBEREGNINGER

Mol er en antalsbetegnelse (som for eksempel snes (20 stk.) og dusin (12 stk.) også er det):

1 mol = 6,02∗10 23 stk.

Avogadrokonstanten: NA = 6,02∗10 23 mol -1

Den molare masse (molarmasse), M:

Angiver massen af 1 mol af stoffet (det antal gram som 1 mol af stoffet vejer).

Der eksisterer følgende sammenhæng mellem massen, stofmængden og den molare masse:

m = n ∗ M

Hvor m=massen med enheden g, n=stofmængden med enheden mol og M=den molare masse med

enheden g/mol.

Hvis du gerne vil vide, hvor mange formelenheder, der er i en given stofmængde, kan det beregnes

ved hjælp af følgende sammenhæng:

N = n ∗ NA

Hvor N=antal formelenheder, n=stofmængden med enheden mol og NA er Avogadrokonstanten.

C13H28 (l) + 20 O2 (g) ⎯⎯→ 13 CO2 (g) + 14 H2O (g)

Stofmængdeforholdet (molforholdet, MF) er forholdet mellem de stofmængder der indgår i det

afstemte reaktionsskema. Stofmængdeforholdet svarer også til forholdet mellem koefficienterne i

det afstemte reaktionsskema. Det vil sige i det ovenforstående eksempel er stofmængdeforholdet

mellem der fire forbindelser, der indgår i reaktionen, 1:20:13:14.

Nu følger der et regneeksempel i brugen af afstemte reaktionsskemaer:

Du har 20,52 g C13H28. Hvor stor en masse vand dannes der ved en fuldstændig forbrænding

heraf?

Du har følgende oplysninger: m(C13H28) = 20,52 g og M(C13H28) = 184,3642 g/mol.

Først beregnes stofmængden af C13H28:

n(C13H28) = m/M = 20,52 g / 184,3642 g/mol = 0,1114 mol.

Dernæst findes stofmængden af vand. Da det ses af det afstemte reaktionsskema at stofmængdeforholdet

mellem C13H28 og H2O er 1:14 må det gælde at:

n(H2O) = 14 ∗ n(C13H28) = 14 ∗ 0,1114 mol = 1,5596 mol

Til sidst findes massen af vandet:

m(H2O) = n ∗ M = 1,5596 mol ∗ 18,0152 g/mol = 28,10 g


KONCENTRATION

Hvis man har sit stof i en opløsning, ser beregningen af stofmængden lidt anderledes ud, fordi man i

denne situation nu kender koncentrationen af stoffet.

Koncentration =

Dette giver følgende sammenhæng:

Opløst stofmængde (med enheden mol)

Opløsningens totale volumen (med enheden L)

c = n

V

Hvor n=stofmængden med enhenden mol, V=volumen med enheden L og c=koncentrationen med

enheden mol/L=M (udtales: molær).

Da koncentrationen angives i mol/L=M (molær) kaldes den også undertiden for molaritet.

Nu følger der et regneeksempel i brugen af koncentrationsbegrebet:

Du betragter reaktionen mellem fast magnesium og saltsyre, der forløber efter følgende

reaktionsskema:

Mg (s) + 2 HCl (aq) ⎯⎯→ MgCl2 (aq) + H2 (g)

Hvor stor en masse dihydrogen kan der maksimalt dannes ud fra 225 mL 0,5 M HCl?

Du har følgende oplysninger: c(HCl) = 0,5 M og V(HCl) = 225 mL = 0,225 L.

Først beregnes stofmængden af HCl:

n(HCl) = c ∗ V = 0,5 mol/L ∗ 0,225 L = 0,1125 mol

Det ses i det afstemte reaktionsskema at stofmængdeforholdet mellem HCl og H2 er 2:1, det

vil sige at stofmængden af H2 bliver:

n(H2) = 0,5 ∗ n(HCl) = 0,5 ∗ 0,1125 mol = 0,05625 mol

Til sidst beregnes massen af det dannede dihydrogen, H2:

m(H2) = n ∗ M = 0,05625 mol ∗ 2,0158 g/mol = 0,113 g

Når man snakker om koncentration, så skelner man mellem formel koncentration og aktuel

koncentration. Den formelle koncentration er den tidligere her ovenfor nævnte og man benytter

symbolet c herfor. Den aktuelle koncentration kan beskrives som følgende:

Aktuel koncentration =

Stofmængden af de pågældende partikler (mol)

Opløsningens totale volumen (L)

For at skelne aktuel koncentration fra formel koncentration, benytter man [ … ] som symbol for den

aktuelle koncentration.


Nu følger der et regneeksempel i brugen af koncentrationsbegrebet med inddragelse af den aktuelle

koncentration:

7,41 g AlCl3 opløses i vand til et totalt slutvolumen på 300 mL. Beregn de aktuelle koncentrationer

af aluminiumioner og chloridioner.

AlCl3 (s) ⎯⎯⎯→ Al 3+ (aq) + 3 Cl - (aq)

Du har følgende oplysninger:

m(AlCl3) = 7,41 g, M(AlCl3) = 133,3405 g/mol og V = 300 mL = 0,3 L.

Først beregnes stofmængden af AlCl3:

n(AlCl3) = m / M = 7,41 g / 133,3405 g/mol = 0,05557 mol

Nu kan den formelle koncentration af AlCl3 i opløsningen beregnes:

c() = n / V = 0,05557 mol / 0,3 L = 0,185 mol/L = 0,185 M

Men en vandig opløsning af AlCl3 indeholder jo egentlig Al 3+ og Cl - (og selvfølgelig en

masse vand) og ikke AlCl3-formelenheder (se afsnit 3 for forklaring af formelenhed).

Det er her den aktuelle koncentration kommer ind. Den aktuelle koncentration af Al 3+ og Cl -

bliver: [ Al 3+ ] = 0,185 mol/l = 0,185 M

[ Cl - ] = 3 ∗ 0,185 mol/l = 0,555 mol/l = 0,555 M

Fordi der i opløsningen jo er én Al 3+ og tre Cl - for hver AlCl3-formelenhed, der er blevet

opløst.

More magazines by this user
Similar magazines