Deze presentatie behoort bij de onderwijsleeractiviteit oefeningen in het kader van de lessen Algemene Chemie gedoceerd aan de richting Chemie van de UC Leuven-Limburg.

1. Algemene chemie: oefeningen

2. Hoofdstuk 5
Concentraties van oplossingen
Algemene Chemie 1 Chemie 2

3. Algemene Chemie 1 Chemie 3
5.1 Bespreking en eenheden
Een oplossing = een mengsel van twee of meer niet-reagerende zuivere bestanddelen waarvan de verhouding kan gevarieerd worden binnen
bepaalde grenzen.
Een oplossing (O) bestaat uit een solvent of een oplosmiddel (O.M.) en uit één (of meer) opgeloste stoffen (O.S.)
Oplossing (O)
Opgeloste stof (O.S.) Oplosmiddel (O.M.)
- vaste stof (NaCl, aspirine,…)
- vloeistof (H2SO4, CH3COOH,…)
- gas (NH3, H2S, HCl, …)
- H2O
- organisch (CCl4, CH3CH2OH, C6H6, CHCl3)
Tussen de oplossing en zijn componenten bestaat een massaverhouding. Een concentratie van een oplossing geeft aan hoeveel opgeloste stof er
(bij een bepaalde temperatuur) aanwezig is in een gegeven hoeveelheid oplosmiddel.

4. Algemene Chemie 1 Chemie 4
5.1.1 Fysische eenheden
(a) Massadichtheid = 
(b) Relatieve dichtheid = d
Opmerking d = onbenoemd getal
Volume van H2O is quasi gelijk tussen 0 en 30°C.
In oefeningen: Als bijvoorbeeld d = 1,83 →  =1,83 g/ml
(c) massaprocent = m%
Voorbeeld
10 m% waterige NaCl-O = 10 g NaCl/100 g NaCl-O
Men lost 10 g NaCl (O.S.) op in 90 g H2O (O.M.) = 10 % O.S. (NaCl) en 90 % O.M. (H2O)
Opmerking V% = volumeprocent = aantal ml O.S./100 ml O
(d) massa O.S. per eenheid van volume van de O = g/l
KCl-O : 20 g/l betekent 20 g KCl/l O
Voorbeeld

5. Algemene Chemie 1 Chemie 5
(e) Parts per Million (ppm) en Parts per Billion (ppb)
We stellen dat 1,00 g O ≈ 1,00 ml O voor sterk verdunde oplossingen!
Opmerking
Bron: https://iupac.org/what-we-do/books/color-books/
Bron: Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, IUPAC Green Book, 3rd edition, 2nd printing. IUPAC & RSC Publishing, Cambridge 2008 via https://iupac.org/what-
we-do/books/color-books.
Although ppm, ppb, ppt and alike are widely used in various applications of analytical and environmental chemistry, it is suggested to
abandon completely their use because of the ambiguities involved. These units are unnecessary and can be easily replaced by SI-compatible
quantities such as pmol/mol (picomole per mole), which are unnambiguous.

6. Algemene Chemie 1 Chemie 6
(a) M = molariteit en F = formaliteit
Molariteit
M = aantal mol O.S./l O (mol/l)
Voorbeeld
5.1.2 Chemische eenheden
0,5 M (molaire) H2SO4-O = 0,5 mol H2SO4/l O
= 0,5 mol H2SO4/l O x 98 g/mol
= 49 g H2SO4/l O
Formaliteit
F = aantal gramformulegewichten O.S./l O (mol/l)

7. Algemene Chemie 1 Chemie 7
Opmerking. Verschil tussen M en F
Sterke elektrolieten (vb. NaCl)
Wanneer men 58,5 g NaCl oplost in water en dit aanlengt tot 1,00 liter is dit per definitie een 1 F NaCl-oplossing.
Voor Reactie
Tijdens Reactie
Na Reactie
Alles is gedissocieerd in Na+ en Cl– !
Zwakke elektrolieten (vb. CH3COOH)
De dissociatie in ionen is beperkt tot een evenwicht.
Voor 1 F CH3COOH-oplossing:
Voor Reactie
Tijdens Reactie
Na Reactie

8. Algemene Chemie 1 Chemie 8
(b) x = molfractie of molaire breuk
Voorbeelden
Voor een binaire oplossing (bevat slechts twee componenten)
en De som van de molfracties van de aanwezige componenten = 1
Voor een oplossing bestaande uit drie componenten: A, B en C
en en
Voor een oplossing bestaande uit een opgeloste stof (O.S.) en een oplosmiddel (O.M.)
en
(c) m = molaliteit
m = aantal mol O.S./ 1000 g O.M.
Voorbeeld
3,5 m (molail) HCl = een 3,5 molaile HCl-oplossing bevat:
3,5 mol HCl/1000 g H2O = 3,5 mol HCl /1000 g H2O x 36,5 g/mol = 127,75 g HCl/1000 g H2O of 1127,75 g HCl-oplossing

9. Algemene Chemie 1 Chemie 9
5.1.3 Formules voor concentratieberekeningen
(a) Verdunnen
waarbij cverd en cconc allebei uitgedrukt worden ofwel in g/l, of in M, of in ppm of in ppb.
Voorbeelden
• Hoe moet 50,0 ml HCl 14,0 M verdund worden om een 2,00 M HCl-oplossing te bereiden?
Dit betekent dat de 50,0 ml 14,0 M moet worden aangelengd met H2O tot 350 ml.
• Hoe moet men 4,00 l 0,100 M NH3-oplossing bereiden uitgaande van een NH3-oplossing 2,00 M?
Dit betekent dat er 200 ml NH3-oplossing 2,00 M moet worden aangelengd met H2O tot 4,00 l.

10. Algemene Chemie 1 Chemie 10
5.2 Oefeningen
5.2.1 Concentraties uitgedrukt in fysische eenheden
(a) Oefeningen op  en d
3. Welk volume neemt 300 g Hg in als  = 13,6 g/ml?
Bron: http://wordpress.mrreid.org/2009/09/11/floating-in-mercury/

11. Algemene Chemie 1 Chemie 11
5. Zoek de massadichtheid van ethylalcohol als 80,0 ml 63,3 g weegt.

12. Algemene Chemie 1 Chemie 12
7. Een liter melk weegt 1,032 kg. Het vetgehalte in de melk is 4 % in volume en heeft een  = 0,865 g/ml?
Wat is de d van de afgeroomde melk?
4 V% vet In 100 ml volle melk zit 4,00 ml vet
In 1000 ml volle melk zit 40,0 ml vet

13. Algemene Chemie 1 Chemie 13
(b) Oefeningen op d ,  m%, g/l en M
1. Bereken het aantal g/l en de M van een
(a) HNO3-O met d = 1,40 en 65,7 m%
d = 1,40   = 1,40 g/ml
1,00 ml HNO3-O weegt 1,40 g
1000 ml HNO3-O weegt 1400 g
65,7 m% betekent 100 g HNO3-O bevat 65,7 g HNO3
1400 g HNO3-O bevat 919,8 g HNO3
 100 g  100 g
× 1400 g× 1400 g
= 1 l
 919,8 g HNO3/l

919,8 g/l
63,0 g/mol
= 14,6
mol
l
= 14,6 M

14. Algemene Chemie 1 Chemie 14
2. Een staal H2SO4 conc is 95,7 m% en  = 1,84 g/ml.
(a) Hoeveel gram zuiver H2SO4 bevat 1000 ml zure O?
(b) Hoeveel ml zure O bevat 100 g zuiver H2SO4?
(a) d = 1,84   = 1,84 g/ml
1,00 ml H2SO4 -O weegt 1,84 g
1000 ml H2SO4 -O weegt 1840 g
95,7 m% : 100 g H2SO4 -O bevat 65,7 g H2SO4
1840 g H2SO4 -O bevat 1761 g H2SO4
 100 g  100 g
× 1840 g× 1840 g
= 1 l = 1000 ml
(b) 1000 ml H2SO4 -O bevat 1761 g H2SO4
 1761 g  1761 g
× 100 g× 100 g
56,8 ml H2SO4 -O bevat 100 g H2SO4

15. Algemene Chemie 1 Chemie 15
5. Bereken het volume van geconcentreerd H2SO4 met  = 1,84 g/ml en 98,0 m%, die 40,0 g zuiver H2SO4 zou bevatten.
98,0 m% : 100 g H2SO4 -O bevat 98,0 g H2SO4
 98 g  98 g
× 40 g× 40 g
40,8 g H2SO4 -O bevat 40 g H2SO4
 1,84 g/ml
22,2 ml

16. Algemene Chemie 1 Chemie 16
8. Hoeveel ml NH3-O met  = 0,890 g/ml en 31,7 m% worden bekomen door NH3-gas door 100 g zuiver water te laten borrelen?
31,7 m% : 100 g NH3 -O bevat 31,7 g NH3 en 68,3 g H2O
 68,3 g  68,3 g
× 100 g× 100 g
 0,890 g/ml
165 ml
146,4 g NH3 -O bevat 100 g H2O

17. Algemene Chemie 1 Chemie 17
10. Hoeveel ml H2SO4-O met d = 1,83 en 92,1 m% is er nodig om 1,00 liter H2SO4-O met d = 1,28 en 37,2 m% te bereiden?
(a) d = 1,28   = 1,28 g/ml
1,00 ml H2SO4 -O weegt 1,28 g
1000 ml H2SO4 -O weegt 1280 g
37,2 m% : 100 g H2SO4 -O bevat 37,2 g H2SO4
1280 g H2SO4 -O bevat 476 g H2SO4
 100 g  100 g
× 1280 g× 1280 g
= 1,00 l
(b) 92,1 m% : 100 g H2SO4 -O bevat 92,1 g H2SO4
517 g H2SO4 -O bevat 476 g H2SO4
 92,1 g  92,1 g
× 476 g× 476 g
 1,83 g/ml
282 ml
 476 g H2SO4 nodig