Formuleoverzichten, de belangrijkste methodestappen voor elk onderwerp en 14 oefenopgaven, met volledige oplossingen achterin.
20 g CH4 en 8 g O2 reageren volgens CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O. Hoeveel massa m CO2 kan er ontstaan?
Bij de reactie CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O reageert 10 g CH4 volledig (de andere beginstoffen in overmaat) en wordt 21,12 g H2O opgevangen. Bereken het rendement Y.
Je hebt 1000 mL van een 0,05 mol/L oplossing nodig en hebt een stamoplossing van 6 mol/L. Hoeveel water Vwater voeg je toe aan de stamoplossing?
150 mL van een 0,8 mol/L oplossing wordt gemengd met 50 mL van een 3 mol/L oplossing van dezelfde stof. Bereken de concentratie c van het mengsel (de volumes zijn additief).
Een tank van 20 L bevat 160 g N₂ bij 50 °C. Behandel het als een ideaal gas en vind de druk P.
Vind de dichtheid ρ van Ar bij 950 kPa en 140 °C, als ideaal gas.
Een blok koper van 250 g (c = 0,385 J/(g·°C)) met een temperatuur van 180 °C wordt in een geïsoleerde beker met 200 g water (c = 4,18 J/(g·°C)) van 25 °C gelegd. Bereken de eindtemperatuur Tf.
Gebruik de standaardvormingsenthalpieën om ΔH° te berekenen voor de reactie CH4 + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O(l).
0,25 mol/L H₂ en 0,25 mol/L I₂ worden in een vat gebracht en reageren: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, met Kc = 25. Bereken de evenwichtsconcentratie [HI].
PCl₅ ontleedt: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, met Kc = 0,2 bij de reactietemperatuur. Een vat bevat aan het begin alleen 0,4 mol/L PCl₅. Bereken de evenwichtsconcentratie [PCl5].
Bereken de pH pH van een 0,5 mol/L-oplossing waterstoffluoride (Ka = 0,00068).
Een buffer bevat 0,5 mol/L waterstoffluoride en 0,3 mol/L van het natriumzout. Ka = 0,00068. Bereken de pH pH van de buffer.
Een tweede-orde reactie (−rA = k·CA²) heeft k = 0,25 L/(mol·min) en een beginconcentratie van 0,8 mol/L. Vind de eerste halveringstijd t½.
Een reactie heeft een snelheidsconstante van 0,01 min⁻¹ bij 20 °C en een activeringsenergie van 90 kJ/mol. Vind de snelheidsconstante k2 bij 45 °C.
Antwoord: m = 5,501 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 = 94 %
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: Vwater = 991,7 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 = 1,35 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: P = 767,3 kPa
Ideale gaswet: PV = nRT, met n = m/M.
Antwoord: ρ = 11,05 kg/m³
Dichtheid van een ideaal gas: ρ = PM/(RT).
Antwoord: Tf = 41 °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: [HI] = 0,3571 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: [PCl5] = 0,2 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 = 1,742
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 = 2,946
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: t½ = 5 min
Integrated rate laws: zero order: C = C₀ − kt (straight line, t½ = C₀/(2k)); first order: ln(C₀/C) = kt (t½ = ln 2/k); second order: 1/C − 1/C₀ = kt (t½ = 1/(kC₀)). Conversion X means C = C₀(1 − X).
Elke volgende halveringstijd is twee keer zo lang, omdat C₀ gehalveerd is.
Antwoord: k2 = 0,182 min⁻¹
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).
ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry