[SK] Bakpoeder (NaHCO3)
 

Ik zit op moment in 3 gym en mijn leraar scheikunde heeft een appeltaart uitgeloofd voor degene die erin slaagde het volgende op te lossen (dat doet hij aleen maar omdat hij weet dat niemand eruit kan komen)

Nou gaat het me niet zozeer om die taart, maar mijn leraar voor 'gek' zetten is ook leuk. Het betreft enkele berekeningen die voor 5de klassers zijn.

Practicum 8E (banas, boek 2): Het massapercentage natriumwaterstofcarbonaat in bakpoeder bepalen.

- 0.2 gram bakpoeder laten reageren met 50 ml schoonmaakazijn.
- Opmeten hoeveel CO2 er vrijkomt (gasbrug)

Dit gedaan hebbende, zaten we devolgende gegevens:

- NaHCO3 (aq) + C2H4O2 -> NaC2H3O2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
- 32 ml koolstofdioxide
- 0.2 gram bakpoeder
- 50 ml schoonmaakazijn (overvloed)
- Gewicht CO2: 1.98 kg/m3

Opdracht: Bereken hoeveel gram natriumwaterstofcarbonaat heeft gereageerd, en bereken het percentage ervan in bakpoeder.

Natuurlijk hebben wij geen idee hoe dit op te lossen, maar iemand hier die trek heeft in taart vast wel. Het liefst met wat uitleg, want anders als ik moet uitleggen hoe ik het dee moet ik hem vertellen dat jullie me hebben geholpen.

0.2 gram delen door molmassa van natriumdicarbonaat (=84.01) = 0,00238067 (geen zin in significantie, dat ken jij waarschijnlijk nog niet eens)

Reageren in de molverhouding 1:1 dus het reageert met 0,00238067 mol azijn (keer molmassa= 60,052 g/mol) = 0,1429639948

Totale massa die reageert: 0,14229639948+0,2 = 0,3429639948

Massapercentage natriumdicarbonaat= 0,2/0,3429639948 * 100% = ongeveer 58,32 %



Dacht ik tenminste :o

Dat van X-Ray klopt in ieder geval niet. Volgens mij moet het eerder zoiets zijn:

1.98 kg/m³ = 45 mol/m³
Want CO₂ heeft een molmassa van 12+2*16=44 gram/mol.
1980 / 44 = 45 mol/m³

32 ml = 32* 10^-3 l = 0,032*10^-3 dm³ = 32*10^-6m³

Er is dus
45*32*10^-6=0,00144 mol CO₂ ontstaan.

De verhouding is 1:1 (er ontstaat 1 mol CO₂ per mol NaHCO³ dat wegreageert). Dat wil zeggen dat er dus ook 0,00144 mol HCO³ weggereageerd is.

De molmassa van NaHCO₃ is 23+1+12+3*16=84 gram/mol.

Er is dus
84*0,00144=0,121 gram NaHCO₃ weggereageerd.

Ervanuitgaande dat al het natriumcarbonaat in het bakpoeder heeft gereageerd, is het massapercentage NaHCO₃ in bakpoeder dus:
0,121/0,2*100%=60%

Hartelijk bedankt. Maar ik denk niet dat mijn scheikundeleraar geloofd dat ik met mollen kan werken (we weten nog niet eens wat dat zijn), is er een simpeler omschrijving?

Nee die is er niet, je kunt absoluut niet om de mol heen. Maar een mol is gewoon een heleboel moleculen. Één mol bestaat uit 6,02214*10²³ moleculen.
En de molmassa is de massa van één mol moleculen, dus gewoon hoeveel gram 6,02214*10²³ moleculen wegen als je ze op de weegschaal legt.

Schriftelijke reactie:

Jullie zijnop weg, maar het antwoord is, jammer genoeg niet goed. Het CO2 gedeelte is een gas. Er zitten nog een paar gedachte foutjes in. Als ik je een hint ga geven doe ik de andere leerlingen die ook op zoek zijn te kort. Jullie prijs gaat nu al door de helft, toch maar een tip denk aan de wet van massa behoud.

Iemand nog ideeen?

even stap voor stap gaan rekenen en kijken welke reactie er optreedt:

0,2 g bakpoeder in 50 ml HAc. Reactie:

HCO₃ + HAc --> Ac^- + H2O + CO2

--> er ontstaat 32 mL CO2, uit de gegevensis de massa van 1 m^3 CO2 1,98 kg

--> dus massa CO2 = 32 x 10^-6 * 1,98 x 10⁶ = 63,36 mg CO2.

nu geldt dat de massaverhouding tussen het waterstofcarbonaat en CO2 = 61,018 : 44,01 = 1,39 : 1

--> dus massa HCO3 was 87,8 mg. Nu is de massaverhouding Na : HCO3^- in natriumwaterstofcarbonaat 22,99 : 61,018 = 1 : 2,65, dus als er 87,8 mg HCO3^- heeft geregeerd dan is er ook 33,08 mg Na gereageerd, dus heeft er in totaal 120,9 mg NaHCO3 geregeerd

--> dat is dus 120,9 / 200 = 60 %

nu moet ik zeggen dat dit helemaal niet kan kloppen, want:

van elke gasvormige stof op kamertemperatuur en p = p0 geldt een volume van 24,5 L per mol gasvormige stof.

dit gezegd hebbende, kan 1 m^3 CO2 nooit een massa van 1,98 kg hebben

--> dat is namelijk (1000/24,5) * 44,01 = 1,80 kg

(het maakt voor de eindeberekening echt nauwelijks uit, want het scheelt uiteiendelijk 0,0001 mol)

Dat is precies hetzelfde antwoord ;) maar op een andere manier verkregen. Ik snap alleen niet waarom het volgens die leraar niet goed is.

Het zou toch ook zonder mol moeten kunnen?
Wel een beetje groffer natuurlijk.
Maar als je nou gewoon eens uit gaat van atoomgewichten?


Als je die optelt, kom je voor CO₂ op 44 uit, en voor NaHCO₃ op 84. Dus een verhouding van 44 : 84.

Als 1000 liter CO₂ 1.98 kg weegt, dan weegt 1 liter CO₂ 1.98 g, dus 0.032 liter CO₂ weegt 0.06336 gram.

Uitgaande van die verhouding 44 : 84, levert dat dus ongeveer 84/44 * 0.063 = 0.12 gram NaHCO₃ op.


En dan kom je dus ook op die 60% uit, zonder 5e klas stof te gebruiken.

Ik heb nog een tip gekregen van mijn leraar, denk aan de agregatietoestanden. 60% klopt in elk geval niet.

laat je leraar scheikunde eens leren rekenen met molen. 60% is het enige juiste antwoord. (ook als je het op de 'officiele' manier met het molair volume en stoichiometrie uitrekent)

dat is bijna precies hetzelfde als wat ik heb gedaan: massaverhoudingen. Alleen ben ik niet van NaHCO3 uitgegaan, omdat Na een tribune-ion is en dus alleen maar een onnodig complexe reactie oplevert (--> dus ik ben van de nettoreactie uitgegaan)

Hij wil vast gewoon geen taart weggeven :p