11

2012-2013

Algemene Scheikunde

Oefeningen

2

Hemoglobine is een proteïne dat instaat voor het zuurstoftransport in het lichaam. Hemoglobine bevat 0.342 m% Fe en elke hemoglobine molecule bevat 4 ijzer atomen.

Bereken de molaire massa van hemoglobine.

Oefening 2.26

3

MMmol/Feg847.554

100Feg0.342hemoglob.

××=

Feg342.0mol/Feg847.554

100MMhemoglob.××=

MMhemoglobine = 65 318.13 g/mol

∑∑ ×××=×=

ii

ii

ii

ii AMn

AMn100

mm

100%m

4

Cisplatin, een anti-kanker agens dat gebruikt wordt bij

de behandeling van tumoren, wordt bereid door reactie van kaliumtetrachloroplatinaat met ammoniak:

Veronderstel dat 10 g kaliumtetrachloroplatinaat en 10 g ammoniak in reactie worden gebracht.

a) welk van de reactanten is in ondermaat aanwezig?

b) hoeveel gram van het reactant in overmaat wordt er verbruikt en hoeveel gram blijft er over?c) hoeveel gram cisplatin wordt er gevormd?

KCl2Cl)NH(PtNH2PtClK 223342 +→+

Oefening 2.31

5

KCl2Cl)NH(PtNH2PtClK 223342 +→+

Stoihiometrische verhouding:

Actuele verhouding:

⇒ K2PtCl4 in ondermaat

⇒ 0.819 g NH3 wordt verbruikt

⇒ 10.0 g – 0.819 g = 9.2 g NH3 blijft over

MM K2PtCl4 = 415.3 g/mol

12

n

n

42

3

PtClK

NH =

12

14.24

0241.0588.0

n

n

42

3

PtClK

NH >==

mol0482.0mol0241.012

n12

n omgezet,PtClKomgezet,NH 423=×=×=

6

MM Pt(NH3)2Cl2 = 300.1 g/mol

⇒ 7.23 g cisplatin wordt gevormd

KCl2Cl)NH(PtNH2PtClK 223342 +→+

mol0241.0n11

n omgezet,PtClKgevormd,cisplatin 42=×=

7

Oefening 2.34

Een staal van 8.5 g van een ijzerhoudende verbinding wordt omgezet tot ijzer(II)chloride. Het gevormde ijzer(II)chloride wordt vervolgens in reactie gebracht met een kaliumdichromaatoplossing in aanwezigheid van HCl waarbij chroom(III)chloride, kaliumchloride, ijzer(III)chloride en water worden gevormd.

Wat is het massapercentage ijzer in de oorspronkelijke verbinding, indien er 28.66 ml van een 0.1388 M kaliumdichromaatoplossing nodig zijn om alle ijzer(II)chloride om te zetten?

8

KCl2FeCl6OH7CrCl2HCl14OCrKFeCl6 3237222 +++→++

MM FeC2 = 126.75 g FeCl2/mol FeCl2 MM K2Cr2O7 = 294.2 g K2Cr2O7/mol K2Cr2O7

Stoichiometrische verhouding:

verbruikt,OCrKomgezet,FeCl 7222n

16

n ×=

16

n

n

722

2

OCrK

FeCl =

Vcn722722 OCrKverbruikt,OCrK ×=

mol10978.31066.28mol1388.0

n 33verbruikt,OCrK 722

−− ×=××= ℓℓ

mol023868.0mol10978.316

n 3omgezet,FeCl2 =××= −

9

22 FeCl,FeFeFeCl,Fe nAMm ×=

Feg333.1Femol023868.0mol

Feg85.55m

FeFeCl,Fe 2

=×=

100m

m%m

verbinding

verbinding,Feverbinding,Fe ×=

68.15100g5.8Feg333.1

%m verbinding,Fe =×=

mol023868.0nn omgezet,FeClFeCl,Fe 22==

g333.1mm2FeCl,Feverbinding,Fe ==

10

Oefening 2.35

Een mengsel bevat enkel strontiumcarbonaat en

bariumcarbonaat. Indien 1.60 g van dit mengsel

behandeld wordt met waterstofchloride, wordt er

0.421 g koolstofdioxide vrijgesteld.

Bereken het massapercentage van elke

component in het mengsel.

11SrCO3 + 2 HCl → SrCl2 + H2O + CO2

BaCO3 + 2 HCl → BaCl2 + H2O + CO2

60.1yxmm33 BaCOSrCO =+=+

421.0y223.0x298.0 =+

x298.0SrCOgxSrCOg6.147

COg44m 3

3

23SrCO,CO2

=×=

y223.0BaCOgyBaCOg3.197COg44

m 33

2BaCO,CO 32

=×=

g856.0mx3SrCO ==

g744.0my3BaCO ==

46.5 m% BaCO3; 53.5 m% SrCO3

3

2

2

SrCO

CO3SrCO,mCO MM

MM=γ

12

Oefening 2.39

De toename van zwaveldioxidegas in de lucht vormde een

waarschuwing voor de uitbarsting van de Pinatubovulkaan en leverde

zo de mogelijkheid om de door de lavastroom potentieel bedreigde

gebieden te evacueren. In een bepaling van de hoeveelheid

zwaveldioxide in lucht werd 500 liter lucht bij 1 bar en 25°C door 250 ml

van een zure 0.00498 M kaliumpermanganaatoplossing geborreld. In

deze omstandigheden wordt het zwaveldioxide volledig omgezet door

reactie met de permanganaationen in de oplossing tot sulfaatanionen

en mangaan(II)ionen. De in de oplossing overblijvende

permanganaationen reageerden met 37.26 ml van een 0.0998 M

ijzer(II)sulfaatoplossing met vorming van ijzer(III)ionen en

mangaan(II)ionen. Wat is de concentratie, in ppm-vol, van SO2 in de

lucht?

13

reactie 1: 5 SO2 + 2 MnO4- + 2 H2O → 5 SO4

2- + 2 Mn2+ + 4 H+

reactie 2: 5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ → 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O

Stoichiometrische verhouding (1):25

n

n

4

2

KMnO

SO =

Stoichiometrische verhouding (2):15

n

n

4

2

KMnO

Fe =+

VCn44 FeSO2,verbruikt,FeSO ×=

mol1072.31026.37mol0998.0

n 332,verbruikt,FeSO4

−− ×=××= ℓℓ

2,verbruikt,FeSO2,omgezet,KMnO 44n

51

n ×=

mol1044.7mol1072.351

n 432,omgezet,KMnO4

−− ×=××=

14

P

RTnV 2

2

SOSO =

VCn44 KMnOstart,KMnO ×=

mol10245.1m1000mol00498.0

m250 3−×=×ℓ

ℓ

2,omgezet,KMnOstart,KMnO1,omgezet,KMnO 444nnn −=

mol1001.5mol1044.7mol10245.1 443 −−− ×=×−×

1,omgezet,KMnOSO 42n

25

n ×=

mol102525.1mol1001.525

n 34SO2

−− ×=××=

ℓℓ

031.0bar11

K298Kmol

bar1031451.8mol102525.1V

23

SO2=×××××=

−−

15

lucht

SO2 V

V SOvol-ppm 2=

De concentratie van SO2 in de lucht bedraagt 62 ppm-vol

22

62

52 SOppm62

luchtSO1062

luchtSO102.6

lucht500SO031.0 =×=×=

−−

ℓ

ℓ

ℓ

ℓ

ℓ

ℓ

16

Oefening 2.41

Een verbinding met formule C14H20O2N werd gekristalliseerd uit een verzadigde oplossing in 1,1,2,2-tetrachloorethaan. Na analyse van het uitgekristalliseerde materiaal bleek dat dit 68.5 m% C en 8.18 m% H bevatte waaruit besloten kon worden dat het uitgekristalliseerde materiaal nog een aanzienlijke hoeveelheid 1,1,2,2-tetrachloorethaan bevatte.

Wat is de samenstelling (in m%) van het uitgekristalliseerde mengsel.

17

100yxmm BA =+=+

5.68y14.0x72.0 =+

x72.0Ag234

AgxCg168A,mC =×=γ

y14.0Bg168

BgyCg24B,mC =×=γ

g97.93mx A ==g03.6my B ==

gemiddeld: 94.86 m% C14H20O2N; 5.14 m% C2H2Cl4

ANOHC mmx22014

== BClHC mmy422

==

•op basis van koolstof-gegevens

•op basis van waterstof-gegevens

100yxmm BA =+=+

18.8y0119.0x0855.0 =+

g75.95mx A ==g25.4my B ==

18

Oefening 2.42

Een onbekende binaire gasvormige

verbinding XHn heeft een dichtheid die gelijk is

aan 2.393-maal de dichtheid van zuurstofgas

onder dezelfde omstandigheden van p en T.

Bij reactie van 2.23 × 10-2 mol van deze

verbinding met een overmaat zuurstof wordt

0.803 g water gevormd.

Identificeer het element X in deze verbinding.

19

393.2MM

MM

2

n

2

n

O

XH

O

XH ==ρρ

2n OXH MM393.2MM ×=

molg 76.576

mol

g32393.2MM

nXH =×=

PRT

MMnn XHXH ×ρ=

RTMMm

nRTPV ==

Vm=ρ

PRT

MM ×ρ=

PRT

MM22 OO ×ρ=

nn

nn

2 XH g 1.7076 HX mol

XHg 76.576XHmol102.23 =×× −

nnn HXHXXH MMnm ×=

20

H g0892.0 OH g 18

Hg2 OH g 0.803m

2

2H =×=

XmolXg57.72

Xmol1023.2

Xg6184.12

⇒× −

⇒X = Ge

mH in H2O gevormd = mH in XHn in reactie gebracht

Xn mg0892.0XH g 1.7076 +=

g1.6184g0.0892 g 1.7076mX =−=⇒

XHXH mmmn

+=

mol1023.2nn 2HXX n

−×==

X

XX n

mAM =

21

Oefening 2.59

Uit analyse van 10 g van een onbekend

diprotisch zuur blijkt dat het zuur, naast

zuurstof, 0.224 g waterstof en 2.67 g koolstof

bevat. Neutralisatie van een oplossing van

0.088 g van het onbekende diprotische zuur

vereist 50 ml van een 0.04 M oplossing van

natriumhydroxide. Bepaal de moleculaire

formule van het diprotisch zuur .

22massa mi

H2X 10 g H 0.224 g

C 2.67 g

0 7.106 g

γm,i mol i mol/mol

H: 0.0224 H: 0.0224 H: 1.004

C: 0.267 C: 0.0223 C: 1

O: 0.7106 O: 0.0444 O: 1.99

Empirische formule H2X: CHO2

g45g?

MM

MMn

2

2

CHO

XH ==

23)aq(2)(2)aq()aq(2 XNaOH2NaOH2XH +→+ ℓ

21

n

n

naOH

XH2 =Stoichiometrische verhouding:

mol102m

10m50

mol04.0Vcn 3

3

NaOHnaOH−

−×=××=×=

ℓ

ℓℓ

ℓ

mol10mol10221

n21

n 33naOHXH2

−− =××=×=

mol/g88mol10

g088.0n

mMM

3XH

XHXH

2

22

=== −

296.1g45g88

MM

MMn

2

2

CHO

XH ≈===

⇒ Moleculaire formule H2X: C2H2O4