Chemisch rekenen/Dichtheid

Uit Wikibooks
Naar navigatie springen Naar zoeken springen

De dichtheid geeft aan hoeveel massa (gewicht) van een stof aanwezig is in een bepaald volume

De dichtheid wordt algemeen aangeduid met een letter van het Griekse alfabet, de Rho (ρ). Om de dichtheid te berekenen gebruikt men de formule

Hierin is:

ρ = dichtheid (kg • m-3)
m = massa (kg)
V = volume (m3)


In het SI-systeem wordt de dichtheid uitgedrukt in kg•m-3, vaak echter wordt ook de niet-SI-eenheid g•cm3 gebruikt.

Bij verandering van druk of temperatuur verandert de dichtheid ook, de dichtheid wordt meestal gegeven bij een druk (p) van p0 en een temperatuur van 293 K(20oC).

Berekeningen met de dichtheid[bewerken]

Met de dichtheid kan je een aantal dingen uitrekenen:

van massa naar volume

Volume is massa delen door dichtheid

Opgaven:

je hebt 10,00 kg ijzer, wat is het volume van deze stof?
uitwerking
De dichtheid van ijzer is 7,860•103 kg•m-3
met deze formule kan je vervolgens het volume berekenen

  • Let op: dat hier 4 significante cijfers zijn gebruikt. Was de opdracht geweest 10 kg ijzer, dan was de uitkomst 1,3 •10-3 geweest.
  • Om van m3 naar ml te komen is de volgende rij te volgen: m3 → dm3 = l → ml verhoudt zich als 1: 1000: 1.000.000. 1,272 •10-3 m3 is dus gelijkt aan 1,272 liter oftewel 1272 ml.


van volume naar massa

Opgaven:

je hebt 1,00 liter aceton, wat is de massa hiervan?
uitwerking
Ten eerste reken je liter om naar de SI-eenheid m3. Dit doe je door het door 1000 te delen en dan krijg je dus 1 liter = 1,00•10-3m3
Ten tweede zoek je de dichtheid van aceton op, bijvoorbeeld op Wikipedia in het artikel aceton
De dichtheid van aceton is 0,791 g/cm³ (bij 20°C en standaard druk).
De dichtheid van aceton wordt omgerekend naar SI-eenheden. Van cm³ naar m³ zijn twee stappen van 1000 (1000 van cm³ naar dm³ (liter) en nog eens 1000 van dm³ naar m³). Oftewel 0,791 g/cm³ komt overeen met 791 g/dm³ en dat komt weer overeen met 791 kg/m³ (van g naar kg is eveneens een factor 1000).
met deze formule kan je vervolgens de massa berekenen

791•10-3kg is gelijk aan 791 g (van kg naar g is vermenigvuldigen met 1000)
Bereken de dichtheid van een stof

Opgaven:

Je wilt de dichtheid van een steen weten
uitwerking
Eerst nemen we een maatbeker van 1,00 liter en vullen die 800 ml water
Vervolgens doen we de steen erin en lezen de stand van het water af. De stand staat op 960 ml, dat betekent dus dat de steen 160 ml volume heeft (960 ml erna minus 800 ml ervoor maakt 160ml voor de steen).
Vervolgens wegen we de steen: de steen weegt 800g.
We rekenen de metingen om naar SI-eenheid, dus m3 en kg:
160 ml = 0,160 •10-3 m3
800 g = 0,800 kg

5000 kg•m-3 is gelijk aan 5,00 •103 kg•m-3 en dat is weer gelijk aan de niet SI-eenheid: 5,00 g/cm3
Let op, hier zijn 3 significante cijfers in beide metingen. Het antwoord bestaat dus eveneens uit 3 significante cijfers.

Oefeningen[bewerken]

1

Een pallet met betonblokken

De dichtheid van beton is 2500 kg/m³, het blok is 1 meter breed, 1 meter hoog en 1 meter lang. Wat is de massa van dit betonblok?

2

De Cullinan na het opdelen

De Cullinan is een van de grootste diamanten in de wereld. Hij woog toen hij gevonden werd 3107 karaat. De massadichtheid van diamant bedraagt 3520 kg/m³. Hoe groot is die diamant, als je weet dat 1 karaat 200 milligram is? Als je veronderstelt dat de diamant de vorm van een kubus heeft, hoe groot is dan de ribbe van die diamant (antwoord in mm geven aub)?


Informatie afkomstig van http://nl.wikibooks.org Wikibooks NL.
Wikibooks NL is onderdeel van de wikimediafoundation.