Basiskennis chemie 2/Reactievergelijking gebruiken Al → Al2O3

---

Vorige pagina

Inhouds­opgave

Volgende pagina

Index

---

Reactievergelijking, hoeveel wordt gevormd

Reactievergelijkingen kunnen worden gebruikt om uit te rekenen hoeveel reactieproduct wordt gevormd. Als voorbeeld kijk je naar de reactie tussen natrium en water:
Hoeveel gram aluminiumoxide wordt gevormd als 1,000 gram aluminium met een overmaat aan zuurstof reageert?

De reactievergelijking is als volgt:

${\ce {4Al\ +\ 3O2\ \longrightarrow \ 2Al2O3}}$

Reactie

Hoeveel

Uitwerking

Er wordt iets gevraagd over de ene component (${\ce {Al2O3}}$) en er is een gegeven over een andere component (${\ce {Al}}$). Je hebt dus een reactievergelijking nodig en je moet via het aantal mol rekenen. De reactievergelijking staat hierboven. Rekenen via het aantal mol geeft een aanwijzing hoe je SPA kunt beginnen. Je moet iets zeggen over de massa en via het aantal mol rekenen. De vergelijking die daarbij hoort is die voor de molaire massa. Die moet alleen omgebouwd worden naar een vergelijking waarmee je de massa uitrekent:

${\ce {M_{Al2O3}\ =\ {\frac {m_{Al2O3}}{n_{Al2O3}}}\ \Longrightarrow \ m_{Al2O3}\ =\ n_{Al2O3}\ \times \ M_{Al2O3}}}$

Verg. 1

Aantal mol

In bovenstaande berekening is de molaire massa op te zoeken in een tabel of uit te rekenen door de molaire massa's van twee keer aluminium en drie keer zuurstof bij elkaar te tellen. Het aantal mol aluminiumoxide bereken je via de reactievergelijking. Je moet weten hoeveel mol ${\ce {Al2O3}}$ overeenkomt met het aantal mol aluminium dat je gebruikt. Je kunt eerst de vergelijking noteren met een vraagteken. Je moet iets weten over ${\ce {Al2O3}}$ en je weet iets over ${\ce {Al}}$. De vergelijking wordt dan:

${\ce {n_{Al2O3}\ =\ ?\times \ n_{Al}}}$

Vul je nu de coëfficiënten van de reactievergelijking in op de plekken van de stoffen waar ze bij horen dan vind je:

${\ce {2_{Al2O3}\ =\ ?\times \ 4_{Al}}}$

Dit wordt alleen een kloppende vergelijking als op de plek van het vraagteken ${\ce {{\frac {1}{2}}}}$ staat:

${\ce {2_{Al2O3}\ =\ {\frac {1}{2}}\times \ 4_{Al}}}$

Voor het aantal mol ${\ce {NaOH}}$ kun je dus schrijven:

${\ce {n_{Al2O3}\ =\ {\frac {1}{2}}\times \ n_{Al}}}$</chem>

Verg. 2

Naar de andere
component

Bovenstaande vergelijking is uit te rekenen als je het aantal mol aluminium weet. Daarvoor is weer een omgebouwde vergelijking voor de molaire massa nodig:

${\ce {M_{Al}\ =\ {\frac {m_{Al}}{n_{Al}}}\ \Longrightarrow \ n_{Al}\ =\ {\frac {m_{Al}}{M_{Al}}}}}$

Verg. 3

aantal mol aluminium

In bovenstaande vergelijking zijn beide factoren in de rechter term bekend (de massa natrium) of makkelijk opm te zoeken (de molaire massa van natrium). Je kunt nu gaan invullen:

${\ce {n_{Al}\ = \ {\frac {m_{Al}}{M_{Al}}}\ = \ {\frac {1,000 gram}{26,9815 gram/mol}}\ = \ 0,037062432 mol}}$

Verg. 4

Bij de uitkomst van bovenstaande formule gelden twee opmerkingen:

• Tijdens het rekenen wordt niet afgerond. Het aantal cijfers in de uitkomst is het aantal dat Excel laat zien. Pas bij het noteren van het uiteindelijke antwoord ga je kijken naar het aantal cijfers.
• Bij het uitvoeren van de deling van de getallen hoort in de scheikunde ook het delen van de eenheden. De eenheid waardoor je deelt is een breuk, dus er geldt: delen door een breuk is vermenigvuldigen met het omgekeerde.
  
  ${\ce {{\frac {gram}{\frac {gram}{mol}}}\ =\ gram\times {\frac {mol}{gram}}\ =\ {\frac {gram\times mol}{gram}}\ =\ mol}}$

De uitkomst van vergelijking 4 kun je nu gebruiken in vergelijking 2:

${\ce {n_{Al2O3}\ =\ {\frac {1}{2}}\times 0,024708288mol\ =\ 0,018531216mol}}$

Verg. 5

aantal mol
aluminiumoxide

De uitkomst van vergelijking 5 kun je nu gebruiken in vergelijking 1:

${\ce {m_{Al2O3}\ =\ (0,018531216mol)\times (101,96{\frac {gram}{mol}})\ =\ 1,889442766gram\ =\ 1,889gram}}$

Verg. 6

aantal gram
aluminiumoxide

Het eerste antwoord hierboven geeft erg veel cijfers achter de komma. In het gegeven zijn maar vier significante cijfers aanwezig, dus het antwoord geef je ook niet in meer dan dat aantal cijfers. Het antwoord op de vraag is daarmee te geven:

Uit 1,000 gram aluminium kan 1,889 gram aluminiumoxide worden gevormd.

Conclusie