Hoppa direkt till:
Substansmängd, molmassa och massa
Kortsvarsfrågor
Videogenomgång: Substansmängd, molmassa och och massa
-
Fråga
Hur stor massa är 2,0 mol rent järn (Fe)? Svara med storhet, mätetal och enhet.Svar
\[m_\mathrm{Fe} = 111,6\mathrm{g} ≈ 0,11\mathrm{kg}\]Lösning
\[m_\mathrm{Fe} = M_\mathrm{Fe} \cdot n_\mathrm{Fe} = 55,8\mathrm{g/mol} \cdot 2,0\mathrm{mol} = 111,6\mathrm{g} ≈ 0,11\mathrm{kg}\] -
Fråga
Du har 36,0 g vatten (). Hur stor är substansmängden (\(n\))? Svara med storhet, mätetal och enhet.Svar
\[n_\mathrm{H_2O} = 2,00\mathrm{mol}\]Lösning
\(n_\mathrm{H_2O} = \frac {m_\mathrm{H_2O}}{M_\mathrm{H_2O}}\)\(M_\mathrm{H_2O} = (1,008 \cdot 2 + 16,00)\mathrm{g/mol} = 18,016\mathrm{g/mol}\)
\(n_\mathrm{H_2O} = \frac {36\mathrm{g}}{18,016\mathrm{g/mol}} = 1,9982238011\mathrm{mol} ≈ 2,00\mathrm{mol}\)
-
Fråga
Beräkna hur mycket 0,50 mol koksalt (natriumklorid, NaCl) väger. Svara med storhet, mätetal och enhet.
Svar
\[m_\mathrm{NaCl} = 29\mathrm{g}\]Lösning
\(m_\mathrm{NaCl} = M_\mathrm{NaCl} \cdot n_\mathrm{NaCl}\)
\(M_\mathrm{NaCl} = (22,99 + 35,45)\mathrm{g/mol} = 58,44\mathrm{g/mol}\)
\(m_\mathrm{NaCl} = 58,44\mathrm{g/mol} \cdot 0,50\mathrm{mol} = 29,22\mathrm{g} ≈ 29\mathrm{g}\)
-
Fråga
I en viss kemisk reaktion går det åt 3,5 mol syrgas (). Vilken massa syrgas går det åt? Svara med storhet, mätetal och enhet.Svar
\[m_\mathrm{O_2} = 112\mathrm{g} ≈ 0,11\mathrm{kg}\]Lösning
\(m_\mathrm{O_2} = M_\mathrm{O_2} \cdot n_\mathrm{O_2}\)
\(M_\mathrm{O_2} = (16,00 \cdot 2)\mathrm{g/mol} = 32,00\mathrm{g/mol}\)
\(m_\mathrm{O_2} = 32,00\mathrm{g/mol} \cdot 3,5\mathrm{mol} = 112\mathrm{g} ≈ 0,11\mathrm{kg}\)
-
Fråga
Ett block med kolsyreis, CO2(s), väger 100 g. Hur många mol koldioxid motsvarar det? Svara med storhet, mätetal och enhet.Svar
\[n_\mathrm{CO_2} = 2,27\mathrm{mol}\]Lösning
\(n_\mathrm{CO_2} = \frac {m_\mathrm{CO_2}}{M_\mathrm{CO_2}}\)
\(M_\mathrm{CO_2} = (12,01 + 16,00 \cdot 2)\mathrm{g/mol} = 44,01\mathrm{g/mol}\)
\(n_\mathrm{CO_2} = \frac {100\mathrm{g}}{44,01\mathrm{g/mol}} = 2,27221086\mathrm{mol} ≈ 2,27\mathrm{mol}\)
-
Fråga
Vilken har störst massa: 0,8 mol svavelsyra () eller 1,2 mol natriumhydroxid (NaOH)?
Svar
0,8 mol svavelsyra väger mer än 1,2 mol natriumhydroxid.
Lösning
\[\begin{aligned} m_\mathrm{H_2SO_4} &= M_\mathrm{H_2SO_4} \cdot n_\mathrm{H_2SO_4} = \\ &= (1,008 \cdot 2 + 32,07 + 16,00 \cdot 4)\mathrm{g/mol} \cdot 0,8\mathrm{mol} = \\ &= 78,4688\mathrm{g} \\ m_\mathrm{NaOH} &= M_\mathrm{NaOH} \cdot n_\mathrm{NaOH} = \\ &= (22,99 + 16,00 + 1,008)\mathrm{g/mol} \cdot 1,2\mathrm{mol} = \\ &= 47,9976\mathrm{g} \\ m_\mathrm{H_2SO_4} &> m_\mathrm{NaOH}\end{aligned}\]
-
Fråga
Hur stor substansmängd finns det i ett gram guld (Au)? Svara med storhet, mätetal och enhet.
Svar
\(n_\mathrm{Au} = 0,005\mathrm{mol} = 5\mathrm{mmol}\)
Lösning
\[\begin{aligned}n_\mathrm{Au} &= \frac {m_\mathrm{Au}}{M_\mathrm{Au}} = \\ &= \frac {1\mathrm{g}}{190,7\mathrm{g/mol}} = 0,00524383849\mathrm{mol} ≈ \\ &≈ 0,005\mathrm{mol} = 5\mathrm{mmol}\end{aligned}\]
-
Fråga
Du löser 5,0 g glukos (C6H12O6) i 1 dl vatten. Beräkna substansmängden glukos i vattnet. Svara med storhet, mätetal och enhet.
Svar
\(n_\mathrm{C_6H_{12}O_6} = 0,028\mathrm{mol}\)
Lösning
\(n_\mathrm{C_6H_{12}O_6} = \frac {m_\mathrm{C_6H_{12}O_6}}{M_\mathrm{C_6H_{12}O_6}}\)
\[\begin{aligned} M_\mathrm{C_6H_{12}O_6} &= (12,01 \cdot 6 + 1,008 \cdot 12 + 16,00 \cdot 6)\mathrm{g/mol} = \\ &= 180,156\mathrm{g/mol}\end{aligned}\]
\(n_\mathrm{C_6H_{12}O_6} = \frac {5,0\mathrm{g}}{180,156\mathrm{g/mol}} = 0,02775372455\mathrm{mol} ≈ 0,028\mathrm{mol}\)
-
Fråga
För att framställa järnsulfid (FeS) behövs 1,5 mol järn (Fe) och 1,5 mol svavel (S). Vilken total massa av reaktanterna behöver du? Svara med storhet, mätetal och enhet.
Svar
\[m_\mathrm{tot} = 0,13\mathrm{kg}\]
Lösning
\(m_\mathrm{tot} = m_\mathrm{Fe} + m_\mathrm{S}\)
\(m_\mathrm{Fe} = M_\mathrm{Fe} \cdot n_\mathrm{Fe} = 55,85\mathrm{g/mol} \cdot 1,5\mathrm{mol} = 83,775\mathrm{g}\)
\(m_\mathrm{S} = M_\mathrm{S} \cdot n_\mathrm{S} = 32,07\mathrm{g/mol} \cdot 1,5\mathrm{mol} = 48,105\mathrm{g}\)
\(m_\mathrm{tot} = 83,775\mathrm{g} + 48,105\mathrm{g} = 131,88\mathrm{g} ≈ 0,13\mathrm{kg}\)
-
Fråga
En viss gasballong innehåller 10 g helium (He). Hur stor är substansmängden helium i ballongen? Svara med storhet, mätetal och enhet.
Svar
\[n_\mathrm{He} = 2,5\mathrm{mol}\]
Lösning
\[n_\mathrm{He} = \frac {m_\mathrm{He}}{M_\mathrm{He}} = \frac {10\mathrm{g}}{4,003\mathrm{g/mol}} = 2,49812641\mathrm{mol} ≈ 2,5\mathrm{mol}\]
Avogadros konstant
Kortsvarsfrågor
Videogenomgång: Substansmängd, molmassa och och massa
Använd Avogadros konstant \(N_\mathrm{A} = 6,022 \cdot 10^{23}/\mathrm{mol}\) tillsammans med sambandet \(m = Mn\) och molmassorna i ett periodiskt system för att lösa följande uppgifter:
-
Fråga
Hur många vattenmolekyler (H2O) finns det i 2,5 mol vatten?
Svar
Det finns 1,5 · 1024 vattenmolekyler i 2,5 mol vatten.
Lösning
\[\begin{aligned}N_\mathrm{H_2O} &= N_\mathrm{A} \cdot n_\mathrm{H_2O} = 6,022 \cdot 10^{23}/\mathrm{mol} \cdot 2,5\mathrm{mol} = \\ &= 1,5055 \cdot 10^{24} ≈ 1,5 \cdot 10^{24}\end{aligned}\]
-
Fråga
I ett prov har du stycken järnatomer (Fe). Hur stor är substansmängden järn? Svara med storhet, mätetal och enhet.
Svar
\[n_\mathrm{Fe} = 2,000\mathrm{mol}\]
Lösning
\[n_\mathrm{Fe} = \frac {N_\mathrm{Fe}}{N_\mathrm{A}} = \frac {1,2044 \cdot 10^{24}}{6,022 \cdot 10^{23}/\mathrm{mol}} = 2,000\mathrm{mol}\]
-
Fråga
Du har en bit ren koldiamant som väger 12,0 g. Diamant består av rent kol (C). Hur många kolatomer innehåller biten?
Svar
Kolbiten innehåller 6,02 · 1023 kolatomer.
Lösning
\(N_\mathrm{C} = N_\mathrm{A} \cdot n_\mathrm{C}\)
\(n_\mathrm{C} = \frac {m_\mathrm{C}}{M_\mathrm{C}} = \frac {12,0\mathrm{g}}{12,01\mathrm{g/mol}} = 0,99916736\mathrm{mol}\)
\[\begin{aligned}N_\mathrm{C} &= 6,022 \cdot 10^{23}/\mathrm{mol} \cdot 0,99916736\mathrm{mol} = \\ &= 6,01698585 \cdot 10^{23} ≈ 6,02 \cdot 10^{23}\end{aligned}\]
-
Fråga
Hur många molekyler finns det totalt i en behållare med 0,25 mol syrgas (O2)?
Svar
Det finns 1,5 · 1023 syremolekyler i behållaren.
Lösning
\[\begin{aligned}N_\mathrm{O_2} &= N_\mathrm{A} \cdot n_\mathrm{O_2} = 6,022 \cdot 10^{23}/\mathrm{mol} \cdot 0,25\mathrm{mol} = \\ &= 1,5055 \cdot 10^{23} ≈ 1,5 \cdot 10^{23}\end{aligned}\]
-
Fråga
En guldtacka innehåller guldatomer (Au). Vad väger guldtackan i gram? Svara med storhet, mätetal och enhet.
Svar
\[m_\mathrm{Au} = 9850\mathrm{g}\]
Lösning
\(m_\mathrm{Au} = M_\mathrm{Au} \cdot n_\mathrm{Au}\)
\(n_\mathrm{Au} = \frac {N_\mathrm{Au}}{N_\mathrm{A}} = \frac {3,011 \cdot 10^{25}}{6,022 \cdot 10^{23}/\mathrm{mol}} = 50,00\mathrm{mol}\)
\(m_\mathrm{Au} = 197,0\mathrm{g/mol} \cdot 50,1826636\mathrm{mol} = 9850\mathrm{g}\)
-
Fråga
I ett vattenglas finns det 90 g vatten (H2O). Hur många väteatomer finns det i glaset? (Tips: Räkna först ut antalet vattenmolekyler).
Svar
Det finns 6,0 · 1024 väteatomer i glaset.
Lösning
\(n_\mathrm{H_2O} = \frac {m_\mathrm{H_2O}}{M_\mathrm{H_2O}} = \frac {90\mathrm{g}}{(1,008 \cdot 2 + 16,00)\mathrm{g/mol} = 4,99555950\mathrm{mol}}\)
\[\begin{aligned}N_\mathrm{H_2O} &= N_\mathrm{A} \cdot n_\mathrm{H_2O} = 6,022 \cdot 10^{23}/\mathrm{mol} \cdot 4,99555950\mathrm{mol} = \\ &= 3,00832593 \cdot 10^{24}\end{aligned}\]
I varje vattenmolekyl är det två väteatomer. Därför får vi att \[\begin{aligned}N_\mathrm{H} &= 2N_\mathrm{H_2O} = 2 \cdot 3,00832593 \cdot 10^{24} = \\ &= 6,01665186501 \cdot 10^{24} ≈ 6,0 \cdot 10^{24}\end{aligned}\]
-
Fråga
Vilket innehåller flest atomer: 10 g neon eller 10 g litium?
Svar
Det är fler atomer i 10 g litium än i 10 g neon.
Lösning
Snabb lösning:
\(M_\mathrm{Li} = 6,941\mathrm{g/mol} \) och \(M_\mathrm{Ne} = 20,18\mathrm{g/mol}\). Eftersom \(M_\mathrm{Li} < M_\mathrm{Ne}\) behövs det fler Li-atomer än Ne-atomer för att nå upp till 10 g.
Lösning med substansmängder:
\(n_\mathrm{Li} = \frac {m_\mathrm{Li}}{M_\mathrm{Li}} = \frac {10,0\mathrm{g}}{6,941\mathrm{g/mol}} = 1,44071459\mathrm{mol} ≈ 1,4\mathrm{mol}\)
\(n_\mathrm{Ne} = \frac {m_\mathrm{Ne}}{M_\mathrm{Ne}} = \frac {10,0\mathrm{g}}{20,18\mathrm{g/mol}} = 0,49554014\mathrm{mol} ≈ 0,50\mathrm{mol}\)
Eftersom \(n_\mathrm{Li} > n_\mathrm{He}\) är det fler Li-atomer än Ne-atomer i 10 g.
Lösning med totala antalet atomer:
\[\begin{aligned}N_\mathrm{Li} &= N_\mathrm{A} \cdot n_\mathrm{Li} = 6,022 \cdot 10^{23}/\mathrm{mol} \cdot 1,44071459\mathrm{mol} = \\ &= 8,67598329 \cdot 10^{23} \\ N_\mathrm{Ne} &= N_\mathrm{A} \cdot n_\mathrm{Ne} = 6,022 \cdot 10^{23}/\mathrm{mol} \cdot 0,49554014\mathrm{mol} = \\ &= 2,98414272 \cdot 10^{23}\end{aligned}\]
Vi ser att \(N_\mathrm{Li} > N_\mathrm{Ne}\).
-
Fråga
Du behöver molekyler av glukos (C6H12O6) för ett experiment. Molmassan för glukos är 180,0 g/mol. Vilken massa glukos måste du väga upp? Svara med storhet, mätetal och enhet.
Svar
\[m_\mathrm{C_6H_{12}O_6} = 0,45\mathrm{g}\]
Lösning
\(m_\mathrm{C_6H_{12}O_6} = M_\mathrm{C_6H_{12}O_6} \cdot n_\mathrm{C_6H_{12}O_6}\)
\(n_\mathrm{C_6H_{12}O_6} = \frac {N_\mathrm{C_6H_{12}O_6}}{N_\mathrm{A}} = \frac {1,5 \cdot 10^{21}}{6,022 \cdot 10^{23}/\mathrm{mol}} = 0,00249087\mathrm{mol}\)
\[\begin{aligned} m_\mathrm{C_6H_{12}O_6} &= (12,01 \cdot 6 + 1,008 \cdot 12 + 16,00 \cdot 6)\mathrm{g/mol} \cdot 0,00249087\mathrm{mol} = \\ &= 0,44875955\mathrm{g} ≈ 0,45\mathrm{g}\end{aligned}\]
-
Fråga
Jordens atmosfär uppskattas innehålla cirka mol gasmolekyler. Hur många molekyler är det, uttryckt i tiopotensform?
Svar
Det finns cirka \(1,1 \cdot 10^{44}\) gasmolekyler i atomsfären.
Lösning
\[\begin{aligned} N_\mathrm{gas} &= N_\mathrm{A} \cdot n_\mathrm{gas} = 6,022 \cdot 10^{23}/\mathrm{mol} \cdot 1,8 \cdot 10^{20}\mathrm{mol} = \\ &= 1,08396 \cdot 10^{44} ≈ 1,1 \cdot 10^{44}\end{aligned}\]
-
Fråga
En enda droppe vatten väger cirka 0,050 g. Hur många vattenmolekyler det finns i en sådan droppe?
Svar
I en vattendroppe finns cirka 1,7 · 1021 vattenmolekyler.
Lösning
\(N_\mathrm{H_2O} = N_\mathrm{A} \cdot n_\mathrm{H_2O}\)
\(n_\mathrm{H_2O} = \frac {m_\mathrm{H_2O}}{M_\mathrm{H_2O}} = \frac {0,050\mathrm{g}}{(1,008 \cdot 2 + 16,00)\mathrm{g/mol}} = 0,00277531\mathrm{mol}\)
\[\begin{aligned}N_\mathrm{H_2O} &= 6,022 \cdot 10^{23}/\mathrm{mol} \cdot 0,00277531\mathrm{mol} = \\ &= 1,67129218 \cdot 10^{21} ≈ 1,7 \cdot 10^{21}\end{aligned}\]
Lösningars halt
Kortsvarsfrågor
Videogenomgång: Lösningars halt
-
Fråga
En person som väger 70 kg tar en huvudvärkstablett av märket ”Curadon”. Den innehåller 500 mg paracetamol som aktiv substans. Beräkna medelkoncentrationen i kroppen. Ange denna koncentration som viktprocent.Svar
0,00071% -
Fråga
Rent guld har densiteten 19,3 g/cm3. Beräkna koncentrationen guld i en guldklimp! Ange svaret i enheten mol/dm3.Svar
98 mol/dm3 -
Fråga
12,5 g fast kalciumklorid hälldes i en mätkolv. Vatten tillsattes tills lösningens volym blev 0,500 dm3. Beräkna lösningens koncentration!Svar
0,225 mol/dm3 -
Fråga
Hur stor är [Ca2+] och [Cl–] i en 0,25 mol/dm3 kalciumkloridlösning?Svar
[Ca2+] = 0,25 mol/dm3; [Cl–] = 0,50 mol/dm3 -
Fråga
12,07 g kristalliserad aluminiumklorid, AlCl3 · 6H2O, löses i vatten så att volymen blir 250,0 ml. Beräkna- \(c_{\text{AlCl}_3}\)
- [AlCl3]
- [Al3+]
- [Cl–]
Svar
- 0,2000 mol/dm3
- 0
- 0,2000 mol/dm3
- 0,6000 mol/dm3
-
Fråga
Man väger in 5,85 g natriumklorid i en mätkolv med volymen 500 cm3 och tillsätter destillerat vatten till markeringen på kolven. Vilken koncentration av natriumklorid får lösningen?Svar
0,200 mol/dm3 -
Fråga
2,50 dm3 natriumkloridlösning innehåller 97 g av saltet. Beräkna lösningens koncentration.Svar
0,66 mol/dm3 -
Fråga
Hur stor koncentration av hydroxidjoner (OH–) har en-
0,5 mol/dm3 natriumhydroxidlösning? Formeln för natriumhydroxid är NaOH.
-
0,5 mol/dm3 bariumhydroxidlösning? Formeln för bariumhydroxid är Ba(OH)2.
Svar
-
0,5 mol/dm3
-
1,0 mol/dm3
-
-
Fråga
En person hällde ihop skvättar från två olika flaskor med kopparsulfatlösning. Den ena flaskan innehöll 56 ml 0,15 mol/dm3 lösning och den andra 39 ml 0,50 mol/dm3 lösning. Hur stor koncentration fick den nya lösningen?Svar
0,29 mol/dm3 -
Fråga
Man blandar 4,0 dm3 5,00 mol/dm3 saltsyra med 3,0 dm3 0,50 mol/dm3 saltsyra. Vilken koncentration får saltsyralösningen?Svar
3,1 mol/dm3
Utbyte
Kortsvarsfrågor
Videogenomgång: Utbyte
-
Fråga
Vad menas med "teoretiskt utbyte" i en kemisk reaktion?Svar
Det teoretiska utbytet är den maximala mängd produkt som kan bildas enligt reaktionsformeln (förutsatt att all begränsande reaktant reagerar fullständigt). -
Fråga
Vid en laboration framställde en elev 4,5 g av ett ämne. Enligt de stökiometriska beräkningarna borde det ha bildats 6,0 g. Beräkna utbytet i procent.Svar
75 %Lösning
\[\text{utbyte} = \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{teoretiskt utbyte}} = \frac {4,5\mathrm{g}}{6,0\mathrm{g}} = 0,75 = 75 \%\] -
Fråga
Varför är det viktigt att veta vilken reaktant som är begränsande när man ska beräkna det teoretiska utbytet?Svar
Eftersom det är den begränsande reaktanten som bestämmer hur mycket produkt som maximalt kan bildas. När den tar slut stannar reaktionen. -
Fråga
Vid förbränning av 10,0 g magnesium i överskott av syre bildades 14,2 g magnesiumoxid (MgO). Det teoretiska utbytet är 16,6 g. Vad blev det procentuella utbytet?Svar
85%Lösning
\[\text{utbyte} = \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{teoretiskt utbyte}} = \frac {14,2\mathrm{g}}{16,6\mathrm{g}} = 0,85542169 ≈ 85,5\%\] -
Fråga
Nämn två vanliga orsaker till att det faktiska utbytet ofta är lägre än det teoretiska utbytet vid en laboration.Svar
Det kan till exempel ske spill vid överföring mellan kärl, det kan ske sidoreaktioner som bildar andra produkter, eller det kan vara så att reaktionen inte gått färdigt. -
Fråga
En process har ett förväntat utbyte på 80 %. Om det teoretiska utbytet är 250 g, hur stor massa av produkten kan man förvänta sig att få ut i verkligheten?Svar
200gLösning
\[\begin{aligned} \text{utbyte} &= \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{teoretiskt utbyte}} \\ \text{faktiskt utbyte} &= \text{utbyte} \cdot \text{teoretiskt utbyte} = \\ &= 80\% \cdot 250\mathrm{g} = 200\mathrm{g}\end{aligned}\] -
Fråga
Vid en reaktion mellan metan och klorgas beräknas det teoretiska utbytet av klormetan till 50,5 g. Vid experimentet fick man ut 38,0 g. Beräkna utbytet.Svar
75,2 %Lösning
\[\text{utbyte} = \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{teoretiskt utbyte}} = \frac {38,0\mathrm{g}}{50,5\mathrm{g}} = 0,75247525 ≈ 85,2\%\] -
Fråga
Om du vet att en reaktion har ett utbyte på 65 % och du har fått 13 g produkt, vad var det teoretiska utbytet?Svar
20gLösning
\[\begin{aligned}\text{utbyte} &= \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{teoretiskt utbyte}} \\ \text{teoretiskt utbyte} &= \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{utbyte}} = \\ &= \frac {13\mathrm{g}}{0,65} = 20\mathrm{g}\end{aligned}\] -
Fråga
Hur påverkar orena reaktanter det beräknade utbytet om man antar att de är 100 % rena vid sina beräkningar?Svar
Det faktiska utbytet (massan) blir lägre än väntat eftersom en del av den uppmätta massan reaktant inte var det ämne som skulle reagera, vilket leder till ett lägre procentuellt utbyte. -
Fråga
I en industriell process vill man framställa 1,0 ton av en kemikalie. Om utbytet i processen är 90 %, hur stort teoretiskt utbyte måste man planera för (hur mycket råmaterial krävs i teorin)?Svar
1,1tonLösning
\[\begin{aligned}\text{utbyte} &= \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{teoretiskt utbyte}} \\ \text{teoretiskt utbyte} &= \frac {\text{faktiskt utbyte}}{\text{utbyte}} = \\ &= \frac {1,0\mathrm{ton}}{0,90} = 1,11111111\mathrm{ton} ≈ 1,1\mathrm{ton}\end{aligned}\]
