Kuidas arvutada mooli reaktsioonis

Mool on aine kogus, mis võrdub Avogadro arvuga, ligikaudu 6,022 × 10 ^ 23. See on 12,0 grammis süsinik-12 sisalduvate aatomite arv. Teadlased kasutavad mooli mõõtmist, kuna see annab võimaluse suurtes kogustes hõlpsalt väljendada. Arvestades keemilist valemit ja reagentide massi, saate määrata moolide arvu mis tahes keemilises reaktsioonis.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Keemilise reaktsiooni molaarsuhete arvutamiseks leidke produktides ja reaktantides leiduvate elementide aatommassühikud (amus) ja töötage välja reaktsiooni stöhhiomeetria.

Arvutatakse iga reagendi mass grammides. Kui reaktiivid ei ole juba grammides, teisendage ühikud.

Näiteks ühendage 0,05 kg naatriumi (Na) 25 000 grammi gaasilise klooriga (Cl₂) NaCl või lauasoola moodustamiseks. Teisendage 0,05 kg naatriumi grammideks. Kasutades oma teisendustabelit näete, et 1000 g = 1 kg. Naatriumi saamiseks korrutage 0,05 kg 1000 g / kg-ga.

Reaktsioonis kasutatakse 50,0 g Na ja 25,0 g Cl₂.

Määrake perioodilise tabeli abil iga elemendi aatommass. Tavaliselt kirjutatakse see kümnendarvuna keemilise sümboli kohal või all ja seda mõõdetakse aatommassiühikutes (amu).

Na aatommass on 22,990 amu. Cl on 35,453 amu.

Arvutage iga reagendi ja saaduse grammide arv mooli kohta (g / mol). Iga üksiku elemendi grammide arv mooli kohta on võrdne selle elemendi aatommassiga. Lisage iga ühendi elementide massid, et leida selle ühendi grammid mooli kohta.

Näiteks Na aatommass 22,990 amu võrdub grammide arvuga Na mooli kohta - samuti 22,990.

Cl₂ teiselt poolt koosneb kahest Cl aatomist. Igaühe mass eraldi on 35,253 amu, seega kaalub ühend kokku 70,506 amu. Grammide arv mooli kohta on sama - 70,506 g / mol.

NaCl koosneb nii Na kui ka Cl aatomist. Na kaalub 22,990 amu ja Cl 35,253 amu, seega kaalub NaCl 58 243 amu ja sama arv gramme mooli kohta.

Jagage iga reaktiivi grammide arv selle reagendi grammide arvuga mooli kohta.

Selles reaktsioonis kasutatakse 50,0 g Na ja neid on 22,990 g / mol. 50.0 ÷ 22.990 = 2.1749. Selles reaktsioonis kasutatakse 2,1749 mooli Na.

Kasutatakse 25 000 g Cl2 ja Cl2 on 70,506 g / mol. 25.000 ÷ 70.506 = 0.35458. Reaktsioonis kasutatakse 0,35458 mooli Cl2.

Uurige oma reaktsiooni keemilist valemit, märkides iga reagendi ja toote koefitsiendid. See suhe kehtib mis tahes koguse puhul, üksikute aatomite, kümnete aatomite või veelgi tähtsamalt aatomite moolide puhul.

Näiteks võrrandis 2 Na + Cl2 → 2NaCl. Na ja Cl2 suhe NaCl on 2: 1: 2. Pange tähele, et noteerimata koefitsiendid on 1. Iga kahe Na aatomi kohta, mis reageerib ühe Cl2 molekuliga, saadakse kaks NaCl molekuli. Sama suhe kehtib aatomite ja molekulide moolide kohta. Kaks mooli Na, mis reageerib ühe mooli Cl2-ga, annab 2 mooli NaCl.

Arvutage piirav reaktiiv või reaktant, mis saab esimesena otsa, seadistades esimese kahest võrrandist. Selles esimeses võrrandis valige üks reagentidest ja korrutage selle reagendi moolid reagendi ja toote moolide suhtega.

Näiteks näitkatses kasutasite 2,1749 mooli Na. Iga kasutatud 2 mooli Na kohta toodetakse 2 mooli NaCl. See on 1: 1 suhe, mis tähendab, et 2,1749 mooli Na kasutamine annab ka 2,1749 mooli NaCl.

Korrutage saadud arv grammide arvuga toote mooli kohta, et leida saadava toote mass antud reagendi kogusega.

NaCl on 2,1749 mooli ja üks mool võrdub 58,243 grammi. 2,1749 × 58,243 = 126,67, nii et reaktsioonis kasutatud 50 000 g Na võib luua 126,67 g NaCl.

Alustage teist võrrandit, mis on identne esimesega, kuid kasutades teist reagenti.

Teine reagent on Cl₂, millest teil on 0,35458 mooli. Cl suhe₂ NaCl lahusele on 1: 2, nii et iga reageeriva Cl2 mooli kohta tekib kaks mooli NaCl. 0,35458 × 2 = 0,70916 mooli NaCl.

Korrutage saadud arv grammide arvuga toote mooli kohta, et leida toote kogus, mida on võimalik toota teise reaktiiviga.

0,70916 mooli NaCl × 58,243 g / mol = 41,304 g NaCl.

Uurige mõlema võrrandi tulemusi. Ükskõik milline võrrand andis tulemuseks väiksema toote massi, sisaldab piiravat reagenti. Kuna reaktsioon võib kulgeda ainult seni, kuni see reagent on ära kasutatud, on selle võrrandi abil saadud mitu grammi reaktiivi grammide arv, mis tekib kogu reaktsiooni käigus.

Soolavõrrandis Cl₂ andis kõige vähem grammi NaCl, seetõttu on see piirav reaktiiv. Selle reaktsiooniga saadakse ainult 41,304 g NaCl.

Määrake toodetud toote moolid, jagades toote grammid grammidega toote mooli kohta. Nüüd olete arvutanud kõigi selles reaktsioonis kasutatud ühendite moolide arvu.

41,304 g NaCl ÷ 58,243 g / mol = 0,70917 mooli NaCl.

• Ärge proovige seda katset reprodutseerida. Naatrium on väga lenduv metall ja seda peaks käitlema ainult professionaal.