Als je in een afgesloten systeem stoffen met elkaar laat reageren, dat geldt de wet van behoud van massa. De totale massa voor de reactie moet hetzelfde zijn als de totale massa na de reactie. Bij een reactievergelijking moet je ervoor zorgen dat het aantal atomen van een bepaalde stof na de reactie nog steeds hetzelfde aantal atomen is. Omdat alle atomen die er voor de reactie zijn, na de reactie er ook weer zijn, blijft de massa ook gelijk.Als stoffen met elkaar reageren, gebeurt dat altijd in een vaste massaverhouding. Als je 3 gram magnesium verbrandt, ontstaat 5 gram magnesiumoxide. Bij een verbranding heb je altijd zuurstof nodig, dus: magnesium + zuurstof à magnesiumoxide. Als je nu wilt weten hoeveel gram zuurstof met magnesium reageert, kun je dat uitrekenen met de wet van behoud van massa.
|
Magnesium + zuurstof à magnesiumoxide |
|
3 gram + ?? gram à 5 gram (5-3 = 2 gram zuurstof) |
|
Dus: 3 gram + 2 gram à 5 gram |
De verhouding waarin magnesium met zuurstof reageert is dus 3 : 2. Je kunt de massaverhoudingen ook uitzetten in een grafiek.Bij een ontleding van 17 gram aluminiumoxide ontstaat 9 gram aluminium. Je kunt nu het massapercentage aluminium in aluminiumoxide uitrekenen met de formule:Koper en zwavel reageren met elkaar in de massaverhouding 2 : 1. Daarbij ontstaat kopersulfide. Dus:
|
Koper + zwavel à zwavelsulfide |
|
2 gram + 1 gram à 3 gram. |
Maar wat gebeurt er als je de reactie uitvoert met 2 gram koper en 2 gram zwavel? 2 gram koper reageert met 1 gram zwavel. Er blijft dus 1 gram zwavel over.Als je stoffen niet in de goede massaverhouding bij elkaar doet, blijft er na de reactie een (deel) van de beginstoffen over. Dit heet overmaat. Het is belangrijk om te weten in welke massaverhouding stoffen met elkaar reageren, vooral in de industrie. Als er te veel van een stof aanwezig is, blijft het overmat over. Je verspilt dan dus stoffen. Bovendien is het reactieproduct dan niet zuiver. Er zit nog een beetje beginstof doorheen, en het moet dus gezuiverd worden, wat tijd en geld kost.
Rekenen.
De vraag: Hoeveel kg Zn (s) kun je maximaal uit 1 ton ZnO (s) maken?
Je weet:
De volgende reactie treed op: zinkoxide + koolstof à zink + koolstofdioxide / 2 ZnO (s) + C (s) à 2 Zn (s) + CO2 (g)
De massaverhouding waarin ZnO met C reageert is 13,6 : 1. Dus 13,6 gram ZnO reageert met 1 gram C.
Er ontstaat 10,9 gram Zn en 3,7 CO2.
De uitwerking:
|
Massa ZnO (gram) |
13,6 |
1 |
1000 |
1000.000 |
|
Massa Zn (gram) |
10,9 |
0,8 |
800 |
800.000 |
Uit 1 gram ZnO kun je 0,8 gram Zn maken.
Uit 1 ton zinkoxide kun je 0,8 ton = 800.000 gram = 800 kg zink maken.
De vraag: Hoeveel kg O2 heb je nodig om 1 kg CH4 volledig te verbranden?
Je weet:
- Methaan + zuurstof à koolstofdioxide + water / CH4 (g) + 2 O2 (g) à CO2 (g) + 2 H2O (l)
- Bij volledige verbranding reageert 1 gram CH4 met 4 gram O2. De massaverhouding is dus 1 : 4.
De uitwerking:
De massaverhouding is 1 : 4. Dus om 1 kg CH4 te verbranden heb je 4 kg O2 nodig.
Plus.
Warme koffie in blik ziet eruit als een frisdrankblikje van 330 ml, maar bevat 210 ml koffie. In het midden van het blikje zit een cilindervormige binnenbus met twee ruimten die gescheiden zijn door aluminiumfolie en een laagje en geperforeerd plastic (PET). In de onderste ruimte zit water, in het bovenste korrels ongebluste kalk, CaO (s). Als je het blikje op zijn kop zet, en stevig op de plastic boden drukt, prikte er een punt door de scheidingswand en kan het water in contact komen met de kalk. En endotherme reactie start: CaO (s) + H2O (l) à Ca(OH)2 (s) + warmte. De reactie produceert genoeg warmte om de koffie in 3 minuten tot 60⁰C te brengen. De buitenkant van het blikje is geïsoleerd met golfkarton omdat het anders te heet is om beet te houden.
REACTIES
1 seconde geleden