Οι χημικοί πραγματοποιούν τακτικά υπολογισμούς της ποσότητας των ουσιών που είναι απαραίτητες για την πραγματοποίηση χημικής αντίδρασης. Τα σχολικά βιβλία αναφέρονται σε αυτό το θέμα ως «στοιχειομετρία». Οι χημικοί βασίζουν όλους τους στοιχειομετρικούς υπολογισμούς στα γραμμομόρια. Το mole αντιπροσωπεύει μονάδες τύπου 6.022 x 10 ^ 23 μιας ουσίας και αυτός ο αριθμός αντιστοιχεί στον αριθμό μονάδες τύπου ουσίας απαραίτητες για να δείξει το δείγμα βάρος ίσο με το βάρος του τύπου σε γραμμάρια. Το βάρος του τύπου, με τη σειρά του, αντιπροσωπεύει το άθροισμα των ατομικών βαρών, όπως βρίσκεται στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων, όλων των ατόμων στον τύπο. Το επιτραπέζιο άλας, επίσης γνωστό ως χλωριούχο νάτριο ή NaCl, για παράδειγμα, παρουσιάζει βάρος τύπου 58,44, που σημαίνει ότι 58,44 γραμμάρια χλωριούχου νατρίου θα αντιπροσωπεύουν 1 γραμμομόριο ή 6,022 χ 10 ^ 23 μονάδες τύπου NaCl.
Γράψτε μια ισορροπημένη χημική εξίσωση για την αντίδραση που βρίσκεται υπό έρευνα. Μια ισορροπημένη αντίδραση περιέχει τον ίδιο αριθμό κάθε τύπου ατόμου και στις δύο πλευρές του βέλους αντίδρασης. Για παράδειγμα, η αντίδραση μεταξύ υδροξειδίου ασβεστίου, ή Ca (OH) 2, και υδροχλωρικού οξέος, ή HCl, αντιπροσωπεύεται από Ca (OH) 2 + HCl → CaCl2 + H2O. Αυτή η αντίδραση δεν είναι, ωστόσο, ισορροπημένη, επειδή η αριστερή πλευρά περιέχει δύο άτομα οξυγόνου και ένα άτομο χλωρίου, ενώ η δεξιά πλευρά περιέχει δύο άτομα χλωρίου και ένα άτομο οξυγόνου. Η ισορροπημένη μορφή αυτής της εξίσωσης θα είναι Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, το οποίο περιέχει τον ίδιο αριθμό ατόμων σε κάθε πλευρά του βέλους.
Υπολογίστε τα βάρη του τύπου όλων των ενώσεων που εμπλέκονται στην αντίδραση. Το βάρος του τύπου, ή το μοριακό βάρος, αντιπροσωπεύει τα ατομικά βάρη, όπως βρίσκονται στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων, όλων των ατόμων σε χημικό τύπο. Για παράδειγμα, το CaCl2 περιέχει ένα άτομο ασβεστίου και δύο χλωρίου, τα οποία εμφανίζουν ατομικά βάρη 40,08 και 35,45, αντίστοιχα. Το βάρος του τύπου του CaCl2 είναι επομένως (1 x 40,08) + (2 x 35,45) = 100,98.
Υπολογίστε τον αριθμό γραμμομορίων για οποιαδήποτε ένωση στην ισορροπημένη εξίσωση για την οποία γνωρίζετε τη μάζα. Οι μάζες όλων των άλλων ουσιών μπορούν να υπολογιστούν από τη μάζα ενός μόνο προϊόντος ή αντιδραστηρίου. Στην περίπτωση της ισορροπημένης αντίδρασης Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, για τον υπολογισμό των γραμμομορίων HCl που απαιτείται για την αντίδραση με 10 γραμμάρια υδροξειδίου του ασβεστίου, Ca (OH) 2, ο αριθμός των γραμμομορίων δίνεται διαιρώντας τη μάζα της ουσίας με τον τύπο βάρος. Σε αυτήν την περίπτωση, ο τύπος βάρους του Ca (OH) 2 είναι 74,10, και επομένως 10 γραμμάρια Ca (OH) 2 αντιπροσωπεύει 10 / 74,10 = 0,13 moles.
Προσδιορίστε τον αριθμό των γραμμομορίων που απαιτούνται για την αντίδραση πολλαπλασιάζοντας επί γραμμομόρια της γνωστής ουσίας με τη στοιχειομετρική αναλογία της άγνωστης ουσίας προς τη γνωστή ουσία. Για παράδειγμα, στο Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, η στοιχειομετρική αναλογία μεταξύ HCl και Ca (OH) 2 είναι 2: 1 επειδή οι συντελεστές μπροστά από τους τύπους στην ισορροπημένη εξίσωση είναι 2 και 1, αντίστοιχα. Συνεχίζοντας το παράδειγμα από το προηγούμενο βήμα, 0,13 moles Ca (OH) 2 αντιστοιχεί σε 0,13 x 2/1 = 0,26 moles HCl. Αυτό αντιπροσωπεύει τα γραμμομόρια HCl που απαιτούνται για την αντίδραση με 10 γραμμάρια Ca (OH) 2.
Πράγματα που θα χρειαστείτε
- Περιοδικός πίνακας των στοιχείων
- Επιστημονικός υπολογιστής