Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Kemiska beräkningar 1 Beräkning av massa, formelmassa, molmassa och substansmängd 2015-09-02Kemi 1 / Stökiometri / Del 11.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Kemiska beräkningar 1 Beräkning av massa, formelmassa, molmassa och substansmängd 2015-09-02Kemi 1 / Stökiometri / Del 11."— Presentationens avskrift:

1 Kemiska beräkningar 1 Beräkning av massa, formelmassa, molmassa och substansmängd Kemi 1 / Stökiometri / Del 11

2 Reaktionsformler 1 För att kunna utföra kemiska beräkningar behöver du kunna skriva korrekta reaktionsformler, tolka reaktionsformler Kemi 1 / Stökiometri / Del 12

3 Reaktionsformler 4 Reaktionsformel: 1 C(s) + 1 O 2 (g) → 1 CO 2 (g) Tolkning : 1 mol C + 1 mol O 2 → 1 mol CO 2 12,0 g C + 32,0 g O 2 → 44,0 g CO 2 ” Nu när vi vet i vilket substansmängdförhållande ämnena reagerar kan vi beräkna i vilket massförhållande ämnena reagerar…” Kemi 1 / Stökiometri / Del 13

4 Reaktionsformler 5 Koefficienterna i en balanserad reaktionsformel anger alltid förhållandena mellan substansmängderna av de ämnen som förbrukas och bildas Kemi 1 / Stökiometri / Del 14

5 Formler 1 massa =substansmängd ∙molmassa beteckning m =n ∙M enhet 1 g1 mol1 g / mol eller 1 g ∙ mol -1 formel m = n ∙ M n = m / M M = m / n Kemi 1 / Stökiometri / Del 15

6 Formler 2 n M m mmassa i g Mmolmassa i g/mol nsubstansmängd i mol Kemi 1 / Stökiometri / Del 16

7 Räkneexpempel 1 Hur stor massa har 0,20 mol magnesium? Vi vet: n = 0,20 mol givet i uppgiften M = 24,3 g/molhämtas ur tabell Beräkning: m = 0,20 mol · 24,3 g/mol = 4,86 g Svar: Massan är 4,9 g Kommentar: Antalet värdesiffror i det givna värdet är 2. Då bör man använda minst 2 värdesiffror för molmassan, som hämtas ur tabell. Svaret får innehålla 2 värdesiffror Kemi 1 / Stökiometri / Del 17

8 Räkneexpempel 2 Vilken substansmängd är 2,30 g natrium? Vi vet: m = 2,30 ggivet i uppgiften M = 23,0 g/molhämtas ur tabell Beräkning: n =2,30 g / 23,0 g/mol = 0,100 mol Svar: Substansmängden är 0,100 mol Kommentar: Antalet värdesiffror i det givna värdet är 3. Då bör man använda minst 3 värdesiffror för molmassan, som hämtas ur tabell. Svaret får innehålla 3 värdesiffror Kemi 1 / Stökiometri / Del 18

9 Räkneexpempel 3 Substansmängden av ett grundämne är 0,15 mol och massan är 6,0 g. Ämnet är vid rumstemperatur i fast form. Vilket är grundämnet? Vi vet: n = 0,15 mol givet i uppgiften m = 6,0 g givet i uppgiften M = 6,0 g / 0,15 mol = 40 g/mol Svar: Molmassan är 40 g/mol. Grundämnet är kalcium. Fråga: Varför var upplysningen om att ämnet har fast form vid rumstemperatur nödvändig? (Svaret framgår av periodiska systemet. Annars finns två ämnen att välja mellan.) Kemi 1 / Stökiometri / Del 19

10 Räkneexpempel 4 Beräkna substansmängden i 36,0 g vatten, H 2 O. Vi vet: m = 36,0 ggivet i uppgiften M = 2 · 1,01 g/mol + 16,0 g/mol = 18,02 g/mol värdena hämtas ur tabell Beräkning: n = 36,0 g / 18,02 g/mol = 1,998 mol Svar: Substansmängden vatten är 2,00 mol. Kommentar: Molmassan för vatten är summan av molmassorna för de ämnen som ingår i molekylen. 1 mol H 2 O innehåller 2 mol väteatomer och 1 mol syreatomer Kemi 1 / Stökiometri / Del 110

11 Räkneexpempel 5a Vilken är substansmängden väteatomer i 0,25 g metan, CH 4 ? Vi vet: m = 0,25 g givet i uppgiften M = 12,0 g/mol + 4 · 1,01 g/mol = 16,04 g/mol värdena hämtas ur tabell Beräkning: n(CH 4 ) = 0,25 g / 16,04 g/mol = 0, mol Substansmängdförhållande: 1 mol metan ↔ 4 mol väteatomer n(H) = 4 · mol = 0,0625 mol Svar: Substansmängden väteatomer är 0,063 mol Kemi 1 / Stökiometri / Del 111

12 Räkneexpempel 5b Kommentar: n(CH 4 ) utläses ”substansmängden metan” och n(H) ”substansmängden väteatomer”. ”1 mol metan ↔ 4 mol väteatomer” utläses 1 mol metan ”svarar mot” 4 mol väteatomer Beräkningen av n(CH 4 ) leder lätt till ett avrundningsfel. Om man avrundar ett värde under beräkningarnas gång, händer det att svaret avviker från det korrekta. Därför har värdet under beräkningen stått kvar i miniräknaren Kemi 1 / Stökiometri / Del 112

13 Räkneexpempel 6 Hur stor substansmängd svavel reagerar med koppar till dikopparsulfid och hur stor substansmängd dikopparsulfid bildas om den reagerande substansmängden koppar är 2,4 mol? Reaktionsformel: 2 Cu(s) + S(s) → Cu 2 S Substansmängdförhållandet: 2 mol Cu ↔ 1 mol S ↔ 1 mol Cu 2 S Koefficienterna i detta uttryck kan multipliceras med vilket tal som helst och fortfarande gälla. 1 mol Cu ↔ 0,5 mol S ↔ 0,5 mol Cu 2 S 1 · 2,4 mol Cu ↔ 0,5 · 2,4 mol S ↔ 0,5 · 2,4 mol Cu 2 S Svar: 1,2 mol svavel reagerar med 2,4 mol kopppar till 1,2 mol dikopparsulfid Kemi 1 / Stökiometri / Del 113

14 Arbetsgång vid beräkning av massor 1.Skriv formeln för reaktionen. 2.Markera de ämnen som är aktuella för beräkningen. 3.Skriv ner förhållandet mellan deras substansmängder. 4.Räkna om förhållandet mellan substansmängderna så att det motsvarar 1 mol av det kända ämnet. 5.För in massan av det kända ämnet om denna är given i uppgiften. 6.För in molmassorna för aktuella ämnena. 7.Beräkna substansmängden för det kända ämnet. 8.Beräkna substansmängden för det sökta ämnet ur förhållandena mellan substansmängderna. 9.Beräkna massan av det sökta ämnet. Beräkningen kan noteras som en tabell. Se nästa räkneexempel Kemi 1 / Stökiometri / Del 114

15 Räkneexempel 7 Hur många gram zinkoxid får man vid fullständig förbränning av 12,0 g zink? 2 Zn(s)+O 2 (g)→2 ZnO(s) 2 mol Zn  2 mol ZnO 1 mol Zn  1 mol ZnO m = 12,0 g M = 65,4 g/molM = 81,4 g/mol n = m/M = 12,0 g/(65,4 g/mol) = 0,183 mol n = 0,183 mol m = 0,183 mol · 81,4 g/mol = =14,8 g Svar: Det bildas 14,8 g zinkoxid Kemi 1 / Stökiometri / Del 115

16 Överskott 1 Inte alltid finns det ekvivalenta (likvärdiga) mängder av reaktanterna. Då finns minst ett av ämnena i överskott. Följden blir att en del av detta ämne inte kan deltar i reaktionen Kemi 1 / Stökiometri / Del 116

17 Överskott 2 Exempel Syre i överskott: 1 C(s) + 1 O 2 (g) → 1 CO 2 (g) Enligt reaktionsformeln reagerar 12,0 g kol med 32,0 g syre till 44,0 g CO 2. När det finns 12,0 g kol och 320 g syre i en kolv kan bara 32,0 g syre delta i reaktionen. Det finns alltså ett överskott på 288,0 g syre i kolven Kemi 1 / Stökiometri / Del 117

18 Utbyte – ofullständig reaktion 1 Även om det finns ekvivalenta substansmängder av edukterna i ett reaktionskärl är reaktionen sällan fulltständigt. Då är det faktiska utbytet (substansmängden produkter som bildas) mindre än det teoretiska utbytet Kemi 1 / Stökiometri / Del 118

19 Utbyte – ofullständig reaktion Kemi 1 / Stökiometri / Del 119

20 Räkneexempel 8 Nickel kan framställas ur nickeloxid, NiO, genom reaktion med kol varvid det bildas kolmonoxid, CO. Vilken massa har det nickel som erhålls ur 150 kg NiO, om utbytet är 75 %? NiO+C  Ni + CO(g) 1 mol NiO  1 mol Ni m = 150 kg = 1,5  10 5 g M = 75 g/molM = 59 g/mol n = 2,0  10 3 moln = 2,0 · 10 3 mol m = n  M m = 2,0 · 10 3 mol · 59 g/mol Det teoretiska utbytet av nickel har massan m teoretiskt = 2,0 · 10 3 mol · 59 g/mol = 1,18 · 10 5 g. Det verkliga utbytet var 75 % av det teoretiska utbytet, dvs. m praktiskt = 0,75 · 2,0 · 10 3 mol · 59 g/mol = 88,5  10 3 g = 89 kg. Svar: 150 kg nickeloxid ger 89 kg nickel vid 75 % utbyte Kemi 1 / Stökiometri / Del 120


Ladda ner ppt "Kemiska beräkningar 1 Beräkning av massa, formelmassa, molmassa och substansmängd 2015-09-02Kemi 1 / Stökiometri / Del 11."

Liknande presentationer


Google-annonser