في القياس المتكافئ ، أو دراسة الكميات النسبية للمواد في التفاعلات ، ستواجه حالتين تستدعيان حساب نسبة المولي. في أحدهما ، تقوم بتحليل مادة غامضة لتحديد صيغتها التجريبية ، وفي الأخرى ، تقوم بحساب الكميات النسبية من المواد المتفاعلة والنواتج في التفاعل. في الحالة الأولى ، عليك عادة أن تزن المكونات الفردية للمركب وتحسب عدد مولات كل منها. في الحالة الثانية ، يمكنك عادةً إيجاد النسبة المولية عن طريق موازنة معادلة التفاعل.
تحديد الصيغة التجريبية
يتمثل الإجراء النموذجي لتحديد الصيغة التجريبية للمركب الغامض في تحليله من حيث العناصر المكونة له. إذا حصلت على وزن كل عنصر في المركب ، يمكنك تحديد عدد مولات كل مركب بقسمة الوزن الفعلي بالجرام على الوزن الذري لهذا العنصر. للقيام بذلك ، عليك البحث عن الأوزان الذرية في الجدول الدوري أو ، لتيسير الأمور على نفسك ، يمكنك استخدام موقع على الإنترنت حاسبة الخلد يتحول تلقائيًا بين الوزن بالجرام وعدد الشامات.
بمجرد أن تعرف عدد مولات كل مكون من مكونات المركب ، فإنك تقسم كل منها على الأقل عددًا وتقريبها إلى أقرب عدد صحيح. الأرقام هي النسب المولية ، وهي تظهر كرموز في الصيغة التجريبية.
مثال: قمت بتحليل مركب ووجدت أنه يحتوي على 0.675 جم من الهيدروجين (H) و 10.8 جم من الأكسجين (O) و 13.5 جم من الكالسيوم (Ca). ما هي الصيغة التجريبية؟
- ح - 0.675
- يا - 0.675
- كاليفورنيا - 0.337
الكتلة المولية للهيدروجين هي 1 جم (مقربة لأقرب منزلة عشرية) ، لذا فإن عدد المولات الموجودة في المركب هو 0.675 / 1 = 0.675. الكتلة المولية للأكسجين 16 جم ، والكالسيوم 40.1 جم. عند إجراء نفس العملية لهذه العناصر ، تجد أن عدد مولات كل عنصر هو:
الكالسيوم هو العنصر الذي يحتوي على أقل عدد من الشامات ، وهو 0.337. قسّم هذا الرقم على الآخرين للحصول على النسبة المولية. في هذه الحالة ، تكون H - 2 و O - 2 و Ca - 1. بمعنى آخر ، لكل ذرة كالسيوم في المركب ، هناك نوعان من الهيدروجين واثنين من الأكسجين.
تظهر الأرقام المشتقة كنسبة مول للعناصر في الصيغة التجريبية كرموز. الصيغة التجريبية للمركب هي CaO2ح2، والتي تكتب عادة Ca (OH)2.
موازنة معادلة التفاعل
إذا كنت تعرف المواد المتفاعلة ونواتج التفاعل ، يمكنك كتابة معادلة غير متوازنة للتفاعل عن طريق وضع المواد المتفاعلة على جانب والنواتج على الجانب الآخر. يتطلب قانون الحفاظ على الكتلة أن كلا طرفي المعادلة يجب أن يكون لهما نفس عدد ذرات كل عنصر ، وهذا يوفر دليلًا على كيفية إيجاد نسبة الخلد. اضرب كل جانب من جوانب المعادلة بعامل يوازن المعادلة. تظهر معاملات الضرب كمعامِلات ، وتخبرك هذه المعاملات بالنسب المولية لكل من المركبات في التفاعل.
على سبيل المثال ، يتحد الهيدروجين والأكسجين لتكوين الماء. المعادلة غير المتوازنة هي H2 + س2 -> ح2س. ومع ذلك ، فإن هذه المعادلة غير متوازنة لأن هناك عددًا أكبر من ذرات الأكسجين في جانب واحد عن الآخر. المعادلة المتوازنة هي 2H2 + س2 -> 2 ح2س. يتطلب الأمر ذرتي هيدروجين لكل ذرة أكسجين لإنتاج هذا التفاعل ، وبالتالي فإن نسبة الخلد بين الهيدروجين والأكسجين هي 2: 1. ينتج التفاعل جزيئين من الماء ، وبالتالي فإن النسبة المولية بين الأكسجين والماء هي 1: 2 ، لكن النسبة المولية بين الماء والهيدروجين هي 2: 2.