KEMISKA BERÄKNINGAR – LÖSNINGAR OCH KOMMENTARER

Gröna frågor – enklare
Blå frågor – något knepigare
Röda frågor – här får du tänka till lite extra

Observera att decimalerna kan skilja sig för molmassorna beroende på vilket periodiskt system du använder.


Fråga 1, 2 och 3: Vilken molmassa har nedanstående molekyler.
Lägg bara ihop molmassorna från periodiska systemet.

1.  Fe2O3  – 2 • 55,8 + 3 • 16,0 = 159,6 g/mol

2.  Al2O3  –  2 • 27,0 + 3 • 16,0 = 102,0 g/mol

3. Na3PO4  – 3 • 23,0 + 31,0 + 4 • 16,0 = 164,0 g/mol


Fråga 4, 5 och 6: Utför följande beräkningar och ange rätt enheter.
4. Hur stor massa koppar har samma antal atomer som 9,0 g kol?
     Här måste vi börja med att räkna ut hur många mol 9,0 g kol är:
     MC = 12,0 g/mol
=> nC = 9,0/12,0 = 0,75 mol
     MCu = 63,5 g/mol
=> mCu = 0,75 • 63,5 = 47,6  g         9,0 g kol och 47,6 g koppar innehåller alltså lika många atomer

5. Beräkna substansmängden syre i 0,5 mol svavelsyra. 
     För kunna lösa denna uppgift måste vi veta formeln för svavelsyra. Med hjälp av formelsamlingen ser
     vi att den skrivs  H2SO4. Här ser vi att varje mol svavelsyra innehåller fyra mol syre, vilket innebär att
     0,5 mol svavelsyra innehåller 2 mol syre.

6. Bestäm molmassan för nitroglycerin som har formeln C3H5O9N3 och beräkna massprocenten kväve.
     Mnitroglycerin
= 3 • 12,0 + 5 • 1,0 + 9 • 16,0 + 3 • 14,0 = 227,0 g/mol
      Tre kväveatomer har massan 3 • 14,0 = 42,0 g/mol. Kvävets andel blir då 42,0/227,0 = 0,185 = 18,5%

Fråga 7, 8 och 9: använd lämpligt referensmaterial och dina kunskaper/erfarenheter för att lösa uppgifterna.

7. Vid upphettning av svavelkis i luft bildas det järnoxid enligt formeln:  FeS2 +  O2  ⇏  Fe2O3 + SO2 
     Balansera formeln och räkna ut hur mycket svavelkis som behövs för att framställa 300 kg järnoxid?
     Vi börjar med balanseringen enligt de principer som förklarades i föregående avsnitt: 
     4FeS
2 +  11O2  →  2Fe2O3 + 8SO2 
     Med en balanserad formel går det nu att lösa beräkningen. Vi börjar med att räkna ut
     substansmängden järnoxid för 300 kg.  

     Mjärnoxid = 2 • 55,8 + 3 •
16,0 =  159,6 g/mol
=> njärnoxid = 300 000/159,6 = 1879,7 mol

      Reaktionsformeln visar att det krävs 2 mol svavelkis för att bilda en mol järnoxid. Det behövs därför 
      2 • 1879,7 = 3759,4 mol svavelkis för att bilda 1879,7 mol järnoxid.

      Msvavelkis = 55,8 + 2 • 32,1 =  120,0 g/mol
=> msvavelkis = 120,0 • 3759,4 = 451 127,8 g = 451 kg
      För att framställa 300 kg järnoxid krävs det 451 kg svavelkis.


8. Du vill göra 0,5 dm3 av en lösning med hydroxidjonkoncentrationen 1,5 mol/dm3.  Hur mycket
     bariumhydroxid ska du väga upp?
     Formeln för bariumhydroxid är Ba(OH)2 – barium bildar jonen Ba2+ och hydroxidjonen skrivs OH.
     Mbariumhydroxid = 137,0 + 2(1,0 + 16,0) =  171,0 g/mol
     Här ser vi att varje mol bariumhydroxid innehåller två mol hydroxidjoner. För att få hydroxidjon-
     koncentrationen 1,5 mol/dm
3 behöver du därför väga upp 1,5/2 = 0,75 mol bariumhydroxid. Men nu
     ska du ju bara blanda till volymen 
0,5 dm3 så då behövs bara 0,75/2 = 0,375 mol bariumhydroxid.


=> mbariumhydroxid = 0,375 • 171,0 = 64,125 g         
      För att få 0,5 dm
3 av en lösning med hydroxidjonkoncentrationen 1,5 mol/dm3 ska du väga upp
      64,125  g bariumhydroxid.


9. Hur stor volym koldioxid bildas vid jäsning av 500 g druvsocker till alkohol enligt formeln: 
     C6H12O6(aq)   →  C2H5OH(aq) + 2CO2(g)

      Antag att trycket är 998 hPa och temperaturen 21°C.

      Mdruvsocker = 6 • 12,0 + 12 • 1,0 + 6 • 16,0=  180,0 g/mol
=> ndruvsocker = 500/180  = 2,77777 mol

      I formeln ovan ser vi att varje mol druvsocker bildar två mol koldioxid.
=> nkoldioxid = 2  • 500/180  = 5,55555 mol

      Allmänna gaslagen, pV = nRT,  ger koldioxidens volym

      V = 5,55555 • 8,31 • (273 +21)/998  • 102 = 0,136 m3 = 136 dm3
       Vid jäsning av 500 g druvsocker till alkohol bildas det 136 liter koldioxid.


Lär dig att hitta lösningstrategin för de olika typerna av uppgifter – läs frågan, identifiera vad du ska ta redan på, sortera upp vad du vet och gör en plan för du hur ska komma dit du måste! Se också till att du skriver upp dina beräkningar i en logisk följd så att de går att följa enligt den "mall" du ser ovan. Men kanske viktigast av allt – värdera rimligheten i dina svar. Om du ska framställa 300 kg järnoxid ur svavelkis, måste svaret ligga i samma storleksordning. Räknar du fram 3 gram eller 50 ton, måste något vara galet!