Molair Volume
Opgave 1
Het volume van gassen neemt toe als de temperatuur stijgt. Bereken de toename van het volume in liter van \(3,0 \ \mathrm{mol}\) zuurstof als de temperatuur stijgt van \(\mathrm{T}=273,15 \ \mathrm{K}\) (\(\mathrm{p=p_0}\)) tot \(\mathrm{T}=298 \ \mathrm{K}\) (\(\mathrm{p=p_0}\)).
Uitwerking
\(273,15 \ \mathrm{K}\):
\(\mathrm{molair \ volume=\frac{m^3}{mol}}\)
\(2,2413968 \cdot 10^{-2} = \frac{\mathrm{m^3}}{3,0}\)
\(2,2413968 \cdot 10^{-2} \cdot 3,0= 0,067… \ \mathrm{m^3}=67,2… \ \mathrm{L}\)
\(298 \ \mathrm{K}\):
\(\mathrm{molair \ volume=\frac{m^3}{mol}}\)
\(2,45 \cdot 10^{-2} = \frac{\mathrm{m^3}}{3,0}\)
\(2,45 \cdot 10^{-2} \cdot 3,0= 0,0735 \ \mathrm{m^3}=73,5 \ \mathrm{L}\)
\(73,5-67,2…=6,2… \ \mathrm{L}\)
Dus het volume neemt toe met \(6,3 \ \mathrm{L}\).
Opgave 2
Voor spuitbussen kan methoxymethaan (\(\mathrm{C_2H_6O}\)) worden gebruikt als drijfgas. Bij de productie van methoxymethaan uit methanol (\(\mathrm{CH_3OH}\)) ontstaat ook water.
Bereken hoeveel \(\mathrm{mg}\) methanol nodig is voor de productie van \(300 \ \mathrm{mL}\) methoxymethaan (\(\mathrm{T}=298 \ \mathrm{K}\) en \(\mathrm{p=p_0}\)).
Antwoord
Er is \(785 \ \mathrm{mg}\) methanol nodig.
Opgave 3
Er wordt \(20 \ \mathrm{kg}\) ethaan volledig verbrand.
Bereken hoeveel liter koolstofdioxide hierbij ontstaat (\(\mathrm{T}=298 \ \mathrm{K}\) en \(\mathrm{p=p_0}\)).
Uitwerking
Gegeven: \(20\cdot 10^3 \ \mathrm{g \ C_2H_6}\)
Gevraagd: \(? \ \mathrm{L \ CO_2}\)
Reactie: \(\mathrm{2 \ C_2H_6+7 \ O_2 \rightarrow 4 \ CO_2 + 6 \ H_2O}\)
Molaire massa \(\mathrm{C_2H_6}\): \(2 \cdot 12,01 + 6 \cdot 1,008=30,068 \ \mathrm{g \ mol^{-1}}\)
\(\mathrm{molaire \ massa=\frac{gram}{mol}}\)
\(30,068=\frac{20 \cdot 10^3}{\mathrm{mol}}\)
\(\frac{20 \cdot 10^3}{30,068}=665,1… \ \mathrm{mol \ C_2H_6}\)
Molverhouding \(\mathrm{C_2H_6:CO_2=2:4}\), dus
\(665,15… \cdot 2=1330,3… \ \mathrm{mol \ CO_2}\)
\(\mathrm{molair \ volume=\frac{m^3}{mol}}\)
\(\mathrm{2,45 \cdot 10^{-2}=\frac{m^3}{1330,3…}}\)
\(2,45 \cdot 10^{-2} \cdot 1330,3…=32,6… \ \mathrm{m^3}=32592,7… \ \mathrm{L}\)
Dus bij verbranding van \(20 \ \mathrm{kg}\) ethaan komt \(3,3 \cdot 10^4 \ \mathrm{L}\) koolstofdioxide vrij.