Practicum: Molberekeningen en stoichiometrie – opbrengstbepaling – Scheikunde Klas 3 VWO

In dit practicum voor klas 3 vwo bereid je kopersulfaat (CuSO₄·5H₂O) door koper te lossen in warm geconcentreerd zwavelzuur, en je bepaalt de procentuele opbrengst. Je vergelijkt de gemeten massa met de theoretische massa via molberekeningen en stoichiometrie.

Leerdoel

Na dit practicum kun je molberekeningen uitvoeren via n = m/M, de theoretische opbrengst berekenen via stoichiometrie, de procentuele opbrengst bepalen, en systematische verliezen bij filtreren, indampen en kristallisatie identificeren.

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: VWO klas 3 | Vak: Scheikunde | Domein: C2 Chemisch rekenen, D3 Chemische synthese | Mol, molmassa, stoichiometrie, opbrengst, kristallisatie, synthese

Benodigdheden

Koperstukjes of koperdraad (2,00 g)
Geconcentreerd zwavelzuur (H₂SO₄, 96%, voorzichtig — corrosief)
Analytische balans (0,01 g)
Bekerglas (250 mL), verwarmingsplaat, trechter en filtreerpapier
verdampingsschaaltje, maatcilinder

Achtergrondinformatie

Reactie: Cu + 2H₂SO₄(geconc.) → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O (bij verwarming). Na verdunnen en afkoelen kristalliseert CuSO₄·5H₂O (blauw). Molmassa’s: M(Cu) = 63,5 g/mol; M(CuSO₄·5H₂O) = 249,7 g/mol. Stoichiometrie 1:1 → n(CuSO₄) = n(Cu). Theoretische opbrengst: m = n × M. Procentuele opbrengst: % = (gemeten / theoretisch) × 100%.

Werkwijze

Weeg 2,00 g koperstukjes (m(Cu) precies). Noteer.
Doe Cu in bekerglas. Voeg voorzichtig 10 mL H₂SO₄ toe (in zuurkast). Verwarm tot Cu is opgelost (blauwe oplossing; SO₂-gasontwikkeling — ventileer goed).
Laat afkoelen. Giet voorzichtig in 50 mL gedestilleerd water (nooit andersom!). Fil er als er onopgelost materiaal is.
Damp in tot de helft van het volume. Laat langzaam afkoelen: CuSO₄·5H₂O-kristallen vormen.
Filter de kristallen, dep droog, weeg (m(CuSO₄·5H₂O) gemeten).

Meettabel

Grootheid	Waarde
m(Cu) ingezet (g)	2,00
n(Cu) = m/M (mol)
n(CuSO₄·5H₂O) theorie (mol)
m(CuSO₄·5H₂O) theorie (g)
m(CuSO₄·5H₂O) gemeten (g)
Procentuele opbrengst (%)

Verwerkingsvragen

Bereken de theoretische opbrengst bij 2,00 g Cu.
De gemeten opbrengst is 5,8 g. Bereken de procentuele opbrengst.
Noem drie oorzaken waarom de opbrengst lager is dan 100%.

Uitwerking

V1: n(Cu) = 2,00 / 63,5 = 0,0315 mol. n(CuSO₄·5H₂O) = 0,0315 mol (verhouding 1:1). m = 0,0315 × 249,7 = 7,87 g.

V2: % = (5,8 / 7,87) × 100% = 73,7%.

V3: (1) Kristallen blijven aan de bekerglaswand kleven (mechanisch verlies). (2) CuSO₄ is deels opgelost in het resterende water bij filtreren (oplosbaarheid). (3) Niet volledig ingedampt → te veel kristalwater, of te snel afgekoeld → kleine kristallen die door het filter glippen. (4) SO₂-vorming kan de reactie onvolledig houden als Cu niet volledig lost.

Veiligheidsaanwijzingen

Werk uitsluitend in een zuurkast bij gebruik van geconcentreerd H₂SO₄ en SO₂-gasvorming.
Draag een laboratoriumjas, veiligheidsbril en handschoenen.
Nooit water bij geconcentreerd zwavelzuur voegen — altijd zuur bij water.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert analytische balansen, vloeistofbestendig glaswerk, filtreersets en verwarmingsplaten voor synthesepraktika in het voortgezet scheikundeonderwijs.

Bekijk het assortiment of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.