Stoichiometrische berekeningen

Prioriteit: 🔴 Hoog

In 8 van de 8 onderzochte examenjaren, het grootste rekenblok van vrijwel elk examen: 3–6 meerstapsberekeningen per tijdvak (3–5p per stuk).

Wat moet je kunnen?

• Een rekenketen opzetten: massa, volume, concentratie of ppm → mol → mol (molverhouding) → gevraagde grootheid.
• Bepalen welke stof in ondermaat is.
• Rendement, dichtheid, massapercentage en molair volume in de keten verwerken.
• De uitkomst geven in de gevraagde eenheid en het juiste aantal significante cijfers.

De kern

$n=\frac{m}{M}n=c\cdot V{n}_{\text{gas}}=\frac{V}{V_{\text{m}}}m=\rho \cdot V$

Rekenketen:

1. Kloppende reactievergelijking (zie Reactievergelijkingen opstellen).
2. Gegeven hoeveelheid → mol.
3. Molverhouding uit de coëfficiënten: $n_{\text{gevraagd}}=n_{\text{gegeven}}\times \frac{\text{coe¨ff. gevraagd}}{\text{coe¨ff. gegeven}}$
4. Mol → gevraagde grootheid (massa, volume, ton, m³ …).
5. Controleer eenheid en significantie.

Extra	Wat doe je?
twee beginstoffen gegeven	reken beide om naar mol, deel door de coëfficiënt: de kleinste is in ondermaat
rendement $\eta$	werkelijke opbrengst = theoretisch × $\eta$
gassen, zelfde $T$ en $p$	volumeverhouding = molverhouding
ton of kg	reken gewoon met $10^6$ g of $10^3$ g, of werk in kmol

$V_{\text{m}}=2,45\cdot 10^{-2}$ m³ mol⁻¹ bij 298 K en $p_0$ (zie Molair volume van gassen).

Zo wordt het gevraagd

• “Bereken de massa in gram … die maximaal … is ontstaan” (2023-1).
• “Bereken hoeveel m³ chloor minimaal nodig is voor de productie van 1,0 ton chloropreen” met rendementen van twee stappen (2021-1): 5p.
• “Bereken de massa in kilogram CO₂ die vrijkomt door andere processen bij de productie van 1,0 kg waterstof. Noteer de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers” (2026-2): 4p.
• “Bereken het volume in m³ … Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers” (2024-2).
• Punten per stap in de keten; de significantie is vaak een los punt.

Uitgewerkt voorbeeld

Massa product (examenstijl, vergelijk 2023-1 vraag 2)

Hoeveel gram CO₂ ontstaat maximaal uit 10,0 g CaCO₃? ${\text{CaCO}}_3\to \text{CaO}+{\text{CO}}_2$

1. $n({\text{CaCO}}_3)=\frac{10,0}{100,09}=0,09991$ mol
2. Molverhouding 1 : 1, dus $n({\text{CO}}_2)=0,09991$ mol
3. $m=0,09991\times 44,01=$ 4,40 g

Controle: CO₂ is 44 van de 100 massa-eenheden van CaCO₃, dus ~44% van 10,0 g. ✓

Volume gas uit een massa (examenstijl, vergelijk 2021-1 vraag 11)

Hoeveel m³ CO₂ (298 K, $p_0$) ontstaat bij volledige verbranding van 1,0 kg propaan? ${\text{C}}_3{\text{H}}_8+5{\text{O}}_2\to 3{\text{CO}}_2+4{\text{H}}_2\text{O}$

1. $n({\text{C}}_3{\text{H}}_8)=\frac{1,0\cdot 10^3}{44,10}=22,7$ mol
2. $n({\text{CO}}_2)=3\times 22,7=68,0$ mol
3. $V=68,0\times 2,45\cdot 10^{-2}=$ 1,7 m³ (2 significante cijfers, zoals 1,0 kg)

Valkuilen

• De molverhouding vergeten of omdraaien.
• Rekenen met de massa in plaats van de chemische hoeveelheid.
• Bij twee gegeven beginstoffen niet checken welke in ondermaat is.
• Rendement op de verkeerde plek: bij “hoeveel beginstof is nodig” deel je door $\eta$, bij “hoeveel product ontstaat” vermenigvuldig je.
• Tussendoor te veel afronden, of de eindsignificantie verkeerd.

Test jezelf

2,0 mol H₂ reageert met 1,5 mol O₂ tot water. Welke stof is in ondermaat en hoeveel water ontstaat?

$2{\text{H}}_2+{\text{O}}_2\to 2{\text{H}}_2\text{O}$. Voor 2,0 mol H₂ is 1,0 mol O₂ nodig: H₂ is in ondermaat, er blijft 0,5 mol O₂ over en er ontstaat 2,0 mol H₂O.

De repeterende eenheid van PET is C₁₀H₈O₄ ( $M$ = 192,2). Hoeveel ton CO₂ ontstaat bij volledige verbranding van 1,0 ton PET?

Per eenheid 10 CO₂: $\frac{10\times 44,01}{192,2}\times 1,0=$ 2,3 ton CO₂

Een reactie heeft een rendement van 80%. Je wilt 100 g product. Hoeveel theoretische opbrengst moet je inzetten?

$100/0,80=$ 125 g theoretisch: reken daarmee terug naar de beginstof.

Examenvragen om te oefenen

Doe deze vragen uit echte examens

• 2026 tijdvak 2, vraag 24: massa CO₂ uit twee gekoppelde reacties, met significantie (4p)
• 2021 tijdvak 1, vraag 11: m³ chloor per ton product met twee rendementen (5p)
• 2024 tijdvak 2, vraag 12: massa → mol elektronen → mol H₂ → volume (5p)
• 2018 tijdvak 1, vraag 8: ton CO₂ per ton PET (3p)
• 2019 tijdvak 2, vraag 7: liter ethanol per hectare aardappelen (4p)

Alle vindplaatsen

Aangetroffen in 8 van de 8 onderzochte examenjaren (2018–2026, 2020: geen examen gehouden) — 100%.

• 2026 tijdvak 2: vraag 24
• 2026 tijdvak 1: vraag 6, 7, 9, 12, 18
• 2025 tijdvak 2: vraag 20, 26
• 2025 tijdvak 1: vraag 2, 5, 7, 15, 18
• 2024 tijdvak 2: vraag 9, 12, 25
• 2024 tijdvak 1: vraag 8, 10, 20
• 2023 tijdvak 2: vraag 9, 15
• 2023 tijdvak 1: vraag 2, 4, 17
• 2022 tijdvak 3: vraag 10, 12, 24
• 2022 tijdvak 2: vraag 2, 19
• 2021 tijdvak 3: vraag 10, 11
• 2021 tijdvak 2: vraag 3, 16, 19, 26
• 2021 tijdvak 1: vraag 11, 16, 20
• 2019 tijdvak 2: vraag 7, 12, 15
• 2019 tijdvak 1: vraag 1, 13, 15, 16, 20, 28
• 2018 tijdvak 2: vraag 3, 4, 12, 21, 26
• 2018 tijdvak 1: vraag 8, 18, 24

---

Ondersteunende onderwerpen

• Reactievergelijkingen opstellen
• Mol en molaire massa
• Molair volume van gassen
• Correctievoorschrift algemene regels

Onderwerpen die dit ondersteunt

• Rendement
• Atoomeconomie en E-factor
• Titraties