3 Molaire concentratie

Chemici zullen de stofhoeveelheid altijd aanduiden met de eenheid mol. We zullen in het labo de concentratie van de oplossing daarom ook uitdrukken in het aantal mol opgeloste stof per liter oplossing: de molaire concentratie of molariteit van de oplossing

molaire concentratie = aantal mol opgeloste stof aantal liter oplosmiddel Formule: c = n V eenheid molaire concentratie: mol L of M

Let op: — M is het symbool voor de eenheid van molaire concentratie — M is het symbool voor de grootheid molaire massa. VOORBEELDVRAAGSTUK

We berekenen de molaire concentratie van suiker in cola. Uit het vorige voorbeeld weet je al dat een glas van 250 mL 27 gram suiker bevat.

Gegeven: • V(oplossing) = 250 mL = 0,250 L • m(suiker) = 27 g

Gevraagd: c

Oplossing: c = n(suiker) V(oplossing) en n (suiker) = m(suiker) M(suiker) → c = m(suiker) 0 (suiker) · V(oplossing) met M(suiker) = M(C12H22O11) = 12 · 12,0 g mol + 22 · 1,0 g mol + 11 · 16,0 g mol = 342,0 g mol =

27 g 342,0 g mol · 0,250 L = 0,32 mol L De molaire concentratie c wordt berekend door de stofhoeveelheid uitgedrukt in mol (n) te delen door het volume oplosmiddel, uitgedrukt in L: c = n/V Om massaconcentratie om te zetten in molaire concentratie, moet de massa omgerekend worden naar aantal mol. Formule: m/M = n TIP Proefhoofdstuk©VANIN Ga naar AAN DE SLAG en maak oefening 1 t/m 5 op p. 42.

In stoichiometrievraagstukken waarbij de reagerende stoffen opgelost zijn, kan de stofhoeveelheid berekend worden uit het volume en de concentratie van de oplossing. Je weet nu hoe je die stofhoeveelheid kunt omzetten naar aantal mol. Aangezien c = n

V kun je het aantal mol n

200 mL van een zilvernitraatoplossing van 0,0295 mol/L wordt samengevoegd met voldoende natriumchlorideoplossing. Daarbij ontstaan zilverchloride en natriumnitraat. Bereken hoeveel gram zilverchloride ontstaat:

Gegeven: AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 c = 0,0295 mol L c(AgNO3) V = 200 mL Gevraagd: m(AgCl) Oplossing: c · V = n 0,0295 mol L · 0,200 L = 0,0059 mol 0,0059 mol Door de molverhouding toe te passen, weten we dat er dus ook maximaal 0,0059 mol zilverchloride wordt gevormd. Met behulp van de molaire massa van AgCl (M = 107,9 g mol + 35,5 g mol = 143,4 g mol) berekenen we de massa gevormd zilverchloride AgCl: m(AgCl) = n · M = 0,0059 mol · 143,4 g mol = 0,846 g Antwoord: Er zal in deze reactie 0,846 g zilverchloride ontstaan. delen door molaire massa (g/mol) aantal mol n vermenigvuldigen met molaire massa (g/mol) m = n · M N = n · NA vermenigvuldigen met het getal van Avogadro (deeltjes/mol) delen door het getal van Avogadro (deeltjes/mol)

oplossingen (c, V)

n = m M aantal aantal gram deeltjes m N n = N NA

c = n V n = c · V 01LABO Proefhoofdstuk©VANIN

Andere uitdrukkingen voor de concentratie Voor een oplossing van een vloeistof in een andere vloeistof is het natuurlijk logischer om te spreken van het aantal ml opgeloste stof per aantal liter oplossing. In dit geval spreken we over een volumeconcentratie met als eenheid mL L .

Ook hier wordt bij levensmiddelen vaak gebruikgemaakt van het volumeprocent: de hoeveelheid (mL) opgeloste stof per 100 mL oplossing. Als de hoeveelheid wordt herrekend per 100 mL oplossing, spreken we dus over het volumeprocent.

Voorbeeld: op een fles azijn wordt vaak vermeld dat het gaat over een oplossing van 7 %, oftewel 7 mL opgelost azijnzuur per 100 mL oplossing. Ook een fles wijn of bier vermeldt op die manier de concentratie aan ethanol. Voor pilsbier is dat vaak 5,2 % of 5,2 mL ethanol per 100 mL bier.

Ook de massaconcentratie in g L kan omgerekend worden naar

g 100 mL, dan spreken we over

massavolumepercentage. Tot slot kunnen we bij een mengsel van twee vaste stoffen (bv. zout en zand) ook nog het massapercentage gebruiken: het aantal gram opgeloste stof per 100 g oplossing. Al die grootheden behandelen we in de derde graad.

Afb. 17 Azijn Afb. 18 Het alcoholpercentage in alcoholische dranken wordt uitgedrukt in volumepercentage: het aantal mL ethanol per 100 mL. Voor bier bedraagt dat volumepercentage ongeveer 5 % en voor wijn ongeveer 13 %. Proefhoofdstuk©VANIN