Hur stor volym 2,0 mol/dm3 NaOH behövs för att bereda - extra-kemi

n  cV
Kemiska beräkningar 2
Beräkning av
lösningars sammansättning:
substansmängd, volym och
koncentration
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
1
Sammansättning av lösningar
• En lösning består av ett lösningsmedel
och ett eller flera lösta ämnen.
Sammansättningen av en lösning kan
anges i
• masshalt (ingen enhet, massprocent)
• volymhalt (ingen enhet,
volymprocent)
• koncentration Enhet: mol/dm3
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
2
Masshalt
• Salthalten i världshaven är 3,5 %.
• Att masshalten salt är 3,5 % betyder att
det finns 3,5 g salt i 100 g lösning.
• I 100 g saltvatten finns alltså 3,5 g salt.
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
3
Volymhalt
• Alkoholhallten i lättöl är 2,8 %.
• Här anges volymhalten dvs. i 1000 ml öl
finns det 28 ml ren alkohol.
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
4
Koncentration
• I kemin anges sammansätningen av en
lösning som koncentration.
substansmä ngd löst ämne i mol
koncentrat ion i mol/dm 
3
lösningens volym i dm
3
Exempel:
En koksaltlösning har koncentrationen 1 mol/dm3.
1 liter av denna lösning innehåller då 1 mol NaCl dvs. 58,5 g NaCl.
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
5
Formler 1
substansmängd = koncentration ∙ volym
beteckning
n
=
c
∙
enhet
1 mol
1 mol/dm3
eller
1 mol · dm-3
formel
n=c∙V
c=n/V
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
V
1 dm3
V=n/c
6
n
c
V
Formler 2
substansmängd i mol
koncentration i mol/dm3
volym i dm3
n  cV
n
n
c
V
2015-09-02
c
V
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
n
V
c
7
Räkneexempel 9
Vi löser 1,0 mol glukos i vatten så att lösningens
volym blir 2,0 dm3. Beräkna lösningens
koncentration. Använd korrekta beteckningar.
Vi vet:
glukos
n = 1,0 mol
V = 2,0 dm3
Beräkning:
n
c
c = 1,0 mol/2,0 dm3 = 0,50 mol/dm3
V
Svar:
I detta fall är c = [glukos] = 0,50 mol/dm3
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
8
Räkneexempel 10
Vilken är koncentrationen av kaliumjoner respektive
sulfatjoner i 0,50 mol/dm3 K2SO4?
Reaktionsformel:
K2SO4(s) → 2 K+(aq) + SO42–(aq)
• En lösning av kaliumsulfat innehåller fria kaliumjoner och
sulfatjoner.
Substansmängdförhållanden:
1 mol K2SO4  2 mol K+  1mol SO42–
Beräkning:
c(K2SO4) = 0,50 mol/dm3
[K+] = 2 · 0,50 mol/dm3 = 1,0 mol/dm3
[SO42–] = 0,50 mol/dm3
Svar: [K+] = 1,0 mol/dm3 och [SO42–] = 0,50 mol/dm3
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
9
Räkneexempel 10a
Kristallsoda är vattenhaltig natriumkarbonat och används ibland för rengöring av ytor
som ska målas om. Dess formel är Na2CO3 · 10 H2O. Vi löser 3,5 g kristallsoda i vatten så
att lösningens volym blir 0,100 dm3. Beräkna totalkoncentrationen av soda,
natriumjonkoncentrationen och karbonatjonkoncentrationen i lösningen.
Reaktionsformel:
Na2CO3 · 10 H2O(s) → 2 Na+ + CO32– + 10 · H2O
Substansmängdförhållande:
1 mol Na2CO3 · 10 H2O(s)  1 mol Na2CO3
1 mol Na2CO3  2 mol Na+
1 mol Na2CO3  1 mol CO32–
Fasta ämnet:
Na2CO3 · 10 H2O
Molmassan
286 g/mol
Substansmängden
2015-09-02
m = 3,5 g
M = (2 · 23,0 + 12,0 + 3 · 16,0 + 10 · 18,0) g/mol =
n = 3,5 g/286 g/mol = 0,012 mol
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
10
Räkneexempel 10b
Lösningen:
Substansmängden
n =0,012 mol Na2CO3
Volymen
V = 0,100 dm3
Totalkoncentrationen:
c(Na2CO3) = 0,012 mol/0,100 dm3 = 0,12 mol/dm3
Natriumjonkoncentrationen:
[Na+] = 2 · 0,12 mol/dm3 = 0,24 mol/dm3
Karbonatjonkoncentrationen:
[CO32–] = 0,12 mol/dm3
Svar:
c(Na2CO3) = 0,12 mol/dm3, [Na+] = 0,24 mol/dm3, [CO32–] = 0,12 mol/dm3
Kommentar:
Kristallvattnet blir efter sodans upplösning en del av lösningsmedlet.
Glöm inte att ta med kristallvattnet i beräkningen av molmassan för
kristallsoda.
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
11
Att bereda lösningar 1
• När du bereder en vattenlösning av ett
fast ämne ska du alltid anävnda
destillerat eller avjonat vatten som
lösningsmedel.
• Varför?
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
12
Att bereda lösningar 2
• Anteckna önskad koncentration. c =
…..mol/dm3
• Bestäm vilken volym lösningen ska ha. V =
…… dm3
• Beräkna hur stor substansmängd som behövs
av det ämne som ska lösas.
n  cV
• Beräkna ämnets molmassa. M = …….. g/mol
• Beräkna massan.
m  nM
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
13
Att bereda lösningar 3
• Väg upp ämnet i en liten
bägare.
• För över ämnet till en
mätkolv.
• Skölj bägaren med vatten
och överför sköljvattnet till
mätkolven.
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
14
Att bereda lösningar 4
• Tillsätt lite vatten
och skaka om så att
ämnet löser sig.
• Späd med vatten till
märket och vänd
kolven några
gånger.
• Häll den färdiga
lösningen i en flaska.
• Sätt en etikett på
flaskan.
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
15
Räkneexempel 12
Hur bereds 1,0 dm3 koksaltlösning med koncentrationen, c =
0,15 mol/dm3?
Vi vet:
• Totalkoncentrationen
c = 0,15 mol/dm3
• Volymen
V = 1,0 dm3
Beräkning:
• Substansmängden:
n = 0,15 mol/dm3 · 1,0 dm3 = 0,15 mol
• Molmassan för NaCl:
M = (23,0 + 35,5) g/mol = 58,5 g/mol.
• Massan :
m = 58,5 g/mol  0,15 mol = 8,775 g
Svar: 8,8 g NaCl löses i vatten så att volymen blir 1,0 dm3
n  cV
m  nM
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
16
Räkneexempel 13a
Hur stor volym 2,0 mol/dm3 NaOH behövs för att
bereda 1,0 dm3 0,10 mol/dm3 NaOH?
Tankegång:
• Det gäller att från lösningen med hög koncentration, lösning 1,
hämta den substansmängd NaOH som den spädda lösningen,
lösning 2, ska innehålla.
Lösning 2:
c(NaOH) = 0,10 mol/dm3
V = 1,0 dm3
Beräkning:
n = c · V= 1,0 dm3 0,10 mol/dm3 = 0,10 mol
Delresultat:
Från lösning 1 behöver vi substansmängden, n = 0,10 mol
n  cV
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
17
Räkneexempel 13b
Lösning 1:
n = 0,10 mol
c = 2,0 mol/dm3
Beräkning:
V = n/c = 0,10 mol/(2,0 mol/ dm3) = 0,050 dm3
Svar:
n
V
c
50,0 cm3 2,0 mol/dm3 NaOH ska alltså spädas till volymen 1,0 dm3.
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
18
Att späda en lösning
2015-09-02
Kemi 1 / Stökiometri / Del 2
19