Formuleoverzichten, de belangrijkste methodestappen voor elk onderwerp en 14 oefenopgaven, met volledige oplossingen achterin.
10 g N2 en 80 g H2 reageren volgens N2 + 3H2 → 2NH3. Hoeveel massa m NH3 kan er ontstaan?
Bij de reactie 2H2 + O2 → 2H2O reageert 24 g H2 volledig (de andere beginstoffen in overmaat) en wordt 160,9 g H2O opgevangen. Bereken het rendement Y.
Je hebt 1000 mL van een 0,1 mol/L oplossing nodig en hebt een stamoplossing van 0,5 mol/L. Welk volume V1 stamoplossing heb je nodig?
50 mL van een 0,4 mol/L oplossing wordt gemengd met 250 mL van een 2,5 mol/L oplossing van dezelfde stof. Bereken de concentratie c van het mengsel (de volumes zijn additief).
Welk volume V neemt 160 g CO₂ in bij 200 kPa en 60 °C? Behandel het als een ideaal gas.
Een vaste hoeveelheid N₂ gaat van 100 kPa, 2 L, 35 °C naar 700 kPa en 140 °C. Vind het nieuwe volume V2.
Een blok zink van 50 g (c = 0,388 J/(g·°C)) met een temperatuur van 90 °C wordt in een geïsoleerde beker met 150 g water (c = 4,18 J/(g·°C)) van 20 °C gelegd. Bereken de eindtemperatuur Tf.
Gebruik de standaardvormingsenthalpieën om ΔH° te berekenen voor de reactie CH4 + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O(l).
0,2 mol/L H₂ en 0,2 mol/L I₂ worden in een vat gebracht en reageren: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, met Kc = 50. Bereken de evenwichtsconcentratie [H2].
PCl₅ ontleedt: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, met Kc = 0,05 bij de reactietemperatuur. Een vat bevat aan het begin alleen 0,1 mol/L PCl₅. Bereken de evenwichtsconcentratie [Cl2].
Bereken de pH pH van een 0,1 mol/L-oplossing melkzuur (Ka = 0,00014).
Een buffer bevat 0,1 mol/L azijnzuur en 0,2 mol/L van het natriumzout. Ka = 1,8 × 10⁻⁵. Bereken de pH pH van de buffer.
Een eerste-orde reactie in een batchreactor heeft k = 0,1 min⁻¹. Hoe lang duurt het om 99% conversie te bereiken? Vind t.
Een eerste-orde reactie heeft een snelheidsconstante van 0,001 s⁻¹ bij 30 °C en een activeringsenergie van 80 kJ/mol. Vind de pre-exponentiële factor A in de vergelijking van Arrhenius.
Antwoord: m = 12,16 g
Stoichiometrie: een kloppende reactievergelijking telt deeltjes, geen grammen. Reken massa om naar mol met n = m/M, gebruik de coëfficiënten als molverhouding en reken terug met m = n·M. Bij twee beginstoffen is de beperkende reactant de stof die het eerst op is en bepaalt hoeveel product ontstaat.
Antwoord: Y = 75 %
Stoichiometrie: een kloppende reactievergelijking telt deeltjes, geen grammen. Reken massa om naar mol met n = m/M, gebruik de coëfficiënten als molverhouding en reken terug met m = n·M. Bij twee beginstoffen is de beperkende reactant de stof die het eerst op is en bepaalt hoeveel product ontstaat.
Antwoord: V1 = 200 mL
Molariteit: concentratie c = n/V in mol/L, met n = m/M. Bij verdunnen voeg je oplosmiddel toe maar geen opgeloste stof, dus het aantal mol blijft gelijk: c₁·V₁ = c₂·V₂. Als je twee oplossingen van dezelfde stof mengt, tel je de mollen op en ook de volumes.
Antwoord: c = 2,15 mol/L
Molariteit: concentratie c = n/V in mol/L, met n = m/M. Bij verdunnen voeg je oplosmiddel toe maar geen opgeloste stof, dus het aantal mol blijft gelijk: c₁·V₁ = c₂·V₂. Als je twee oplossingen van dezelfde stof mengt, tel je de mollen op en ook de volumes.
Antwoord: V = 50,35 L
Ideale gaswet: PV = nRT, met n = m/M.
Antwoord: V2 = 0,3831 L
Algemene gaswet: voor een vaste hoeveelheid ideaal gas geldt P1V1/T1 = P2V2/T2.
Antwoord: Tf = 22,1 °C
Warmte en enthalpie: om een stof te verwarmen is q = m·c·ΔT nodig. In een calorimeter is de warmte die het warme voorwerp afstaat gelijk aan de warmte die het koude opneemt. De enthalpieverandering van een reactie volgt uit de vormingsenthalpieën: ΔH° = ΣΔH°f(producten) − ΣΔH°f(beginstoffen), elk vermenigvuldigd met de coëfficiënt.
Antwoord: ΔH° = −890,3 kJ
Warmte en enthalpie: om een stof te verwarmen is q = m·c·ΔT nodig. In een calorimeter is de warmte die het warme voorwerp afstaat gelijk aan de warmte die het koude opneemt. De enthalpieverandering van een reactie volgt uit de vormingsenthalpieën: ΔH° = ΣΔH°f(producten) − ΣΔH°f(beginstoffen), elk vermenigvuldigd met de coëfficiënt.
Negatief: de reactie staat warmte af (exotherm).
Antwoord: [H2] = 0,0441 mol/L
Chemisch evenwicht: voor aA + bB ⇌ cC + dD is de evenwichtsconstante Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b), met de concentraties bij evenwicht. Een ICE-tabel (Begin, Verandering, Evenwicht) koppelt de beginhoeveelheden aan de evenwichtshoeveelheden via één onbekende x, vermenigvuldigd met de coëfficiënten.
Antwoord: [Cl2] = 0,05 mol/L
Chemisch evenwicht: voor aA + bB ⇌ cC + dD is de evenwichtsconstante Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b), met de concentraties bij evenwicht. Een ICE-tabel (Begin, Verandering, Evenwicht) koppelt de beginhoeveelheden aan de evenwichtshoeveelheden via één onbekende x, vermenigvuldigd met de coëfficiënten.
Antwoord: pH = 2,435
pH: pH = −log₁₀[H₃O⁺] en pOH = −log₁₀[OH⁻], met pH + pOH = 14 bij 25 °C. Sterke zuren en basen ioniseren volledig. Een zwak zuur maar gedeeltelijk: Ka = x²/(c − x), met x = [H₃O⁺]. Een buffer van een zwak zuur en zijn geconjugeerde base volgt Henderson–Hasselbalch: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).
HA ⇌ H⁺ + A⁻: x mol/L zuur ioniseert.
Antwoord: pH = 5,046
pH: pH = −log₁₀[H₃O⁺] en pOH = −log₁₀[OH⁻], met pH + pOH = 14 bij 25 °C. Sterke zuren en basen ioniseren volledig. Een zwak zuur maar gedeeltelijk: Ka = x²/(c − x), met x = [H₃O⁺]. Een buffer van een zwak zuur en zijn geconjugeerde base volgt Henderson–Hasselbalch: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).
Antwoord: t = 46,05 min
Reactiesnelheden: voor een eerste-orde reactie geldt −dC/dt = kC, dus C = C₀·e−kt en de halveringstijd ln 2/k hangt niet af van de concentratie. Voor een tweede-orde reactie geldt 1/C = 1/C₀ + kt. De snelheidsconstante stijgt met de temperatuur volgens Arrhenius: k = A·e−Ea/(RT).
Antwoord: A = 6,095 × 10¹⁰ s⁻¹
Reaction rates: for a first-order reaction −dC/dt = kC, so C = C₀·e−kt and the half-life ln 2/k does not depend on concentration. For a second-order reaction 1/C = 1/C₀ + kt. The rate constant rises with temperature following Arrhenius: k = A·e−Ea/(RT).
ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry