Hur stor substansmängd kloridjoner finns i 1,5g CaCl2
Ur Gleerups studiebok för Kemi 1 finner man uppgiften:
Man har löst 1,5 g torkad kalciumklorid CaCl2 i vatten.
Hur stor substansmängd kloridjoner innehåller lösningen?
Min uträkning var som följande:
m(CaCl2) = 1,5g
M(CaCl2) = 40 + 35,5 * 2 = 111g/mol
N(CaCl2) = 1,5/111 ~= 0,014mol
M(Cl2) = 35,5 * 2 = 71g/mol
N(Cl2) = 71/111 * 0,014 = 0,00994mol
Men uppenbarligen är detta fel, mitt tankesätt är att jag tar molmassan av delen Cl2 i lösningen och delar med hela molmassan för att få procentandelen och multiplicerar detta med substansmängden för att få ut motsvarande andel Cl2 av substansmängden. Men jag tror kanske att jag missuppfattar vad mol egentligen är för någonting?
Hur som helst så var svaret att eftersom en formelenhet CaCl2 innehåller 2 kloridjoner är n(Cl–) = 2 * n(CaCl2)
Detta förstår jag inte överhuvudtaget, varför är substansmassan för en kloridjon två gånger substansmassan för den fullständiga lösningen?
Grundproblemet i din uträkning är att du ibland blandar ihop massa med substansmängd på slutet.
De första tre raderna är helt rätt, och så som jag skulle göra själv för att börja lösa uppgiften. Då har du räknat ut substansmängden CaCl2.
Den fjärde raden är rätt uträknad, men du behöver inte den för att lösa uppgiften.
I den femte raden blir det fel. När du tar 71/111 så räknar du ut hur stor andel av massan i en molekyl CaCl2 som kommer från klor. Den uppgiften kan användas för att svara på en sådan här fråga:
"Du har 1,5 g torkad kalciumklorid. Vad väger det klor som ingår däri?" Svar: 1,5*71/111 ≈ 0,96 g
Men du kan inte använda andelen av massan för att räkna ut en substansmängd, eftersom olika atomer väger olika mycket. Fem myror är fler än fyra elefanter, men fyra elefanter väger väldigt mycket mer än fem myror! Om du väger elefanterna och myrorna tillsammans så väger de kanske 10 ton. Elefanternas massa utgör 99,9999% av massan, men antalet elefanter är 4/9 ≈ 44% av det totala antalet djur.
Därför måste man alltid hålla isär massa och antal molekyler (dvs substansmängd). Ett bättre sätt att lösa ditt problem är att göra så här:
Använd dina tre första rader. Nu vet du hur många molekyler CaCl2 du har (0,014 mol). Titta på molekylens formel. Där ser du att en molekyl CaCl2 innehåller två Cl. Varje molekyl av CaCl2 kommer alltså att ge två Cl-joner när man löser upp den. Svaret blir:
2*0,014 (men du kanske ska slå 2*1,5/111 på miniräknaren för att slippa avrundningsfel).
Bra förklaring, förutom att saltet inte är uppbyggt av molekyler. Molekyler är oladdade, och kalciumklorid bestå av positivt laddade kalciumjoner och negativt laddade kloridjoner (dubbelt så många som kalciumjonerna).
Vilket fantastiskt pedagogiskt svar, helt klockrent! Tack!
