Stökiometriassa tai reaktioissa olevien aineiden suhteellisten määrien tutkimuksessa kohtaat kaksi tilannetta, jotka edellyttävät moolisuhteen laskemista. Yhdessä analysoit mysteeri-ainetta sen empiirisen kaavan määrittämiseksi, ja toisessa lasket reagoivien aineiden ja tuotteiden suhteelliset määrät reaktiossa. Ensimmäisessä tapauksessa sinun on yleensä punnittava yhdisteen yksittäiset komponentit ja laskettava kunkin moolien määrä. Toisessa tapauksessa moolisuhde löytyy yleensä tasapainottamalla reaktion yhtälö.
Empiirisen kaavan määrittäminen
Tyypillinen menetelmä mysteeriyhdisteen empiirisen kaavan määrittämiseksi on analysoida sen komponentteja. Jos saat yhdisteen kunkin elementin painon, voit määrittää kunkin yhdisteen moolien määrän jakamalla todellisen painon grammoina kyseisen elementin atomipainolla. Tätä varten sinun on etsittävä atomipainot jaksollisesta taulukosta tai, jotta asiasi olisi helpompaa, voit käyttää online myyrälaskin joka muuntaa automaattisesti painon grammoina ja moolien määrän välillä.
Kun tiedät yhdisteen jokaisen komponentin moolien määrän, jaat kukin pienimmällä ja pyöristetään lähimpään kokonaislukuun. Numerot ovat moolisuhteita, ja ne näkyvät alaindekseinä empiirisessä kaavassa.
Esimerkki: Analysoit yhdisteen ja huomaat, että se sisältää 0,675 g vetyä (H), 10,8 g happea (O) ja 13,5 g kalsiumia (Ca). Mikä on empiirinen kaava?
- H - 0,675
- O - 0,675
- Ca - 0,337
Vedyn moolimassa on 1 g (pyöristetään yhden desimaalin tarkkuudella), joten yhdisteessä olevien moolien lukumäärä on 0,675 / 1 = 0,675. Hapen moolimassa on 16 g ja kalsiumin moolimassa on 40,1 g. Suoritettaessa samaa operaatiota näille elementeille huomaat, että kunkin elementin moolien määrä on:
Kalsium on alkuaine, jolla on pienin moolimäärä, joka on 0,337. Jaa tämä luku muihin saadaksesi moolisuhteen. Tässä tapauksessa se on H - 2, O - 2 ja Ca - 1. Toisin sanoen jokaista yhdisteen kalsiumatomia varten on kaksi vetyä ja kaksi happigeeniä.
Elementtien moolisuhteena johdetut luvut näkyvät empiirisessä kaavassa tilauksina. Yhdisteen empiirinen kaava on CaO2H2, joka on yleensä kirjoitettu Ca (OH)2.
Reaktioyhtälön tasapainottaminen
Jos tiedät reaktantit ja reaktiotuotteet, voit kirjoittaa epätasapainoisen yhtälön reaktiolle asettamalla reagoivat yhdelle puolelle ja tuotteet toiselle puolelle. Massan säilymislaki edellyttää, että yhtälön molemmilla puolilla on oltava sama määrä atomien kutakin elementtiä, ja tämä antaa vihjeen moolisuhteen löytämisestä. Kerro yhtälön molemmat puolet tekijällä, joka tasapainottaa yhtälön. Kertokertoimet näkyvät kertoimina, ja nämä kertoimet kertovat reaktiossa olevien yhdisteiden moolisuhteet.
Esimerkiksi vety ja happi muodostavat veden. Epätasapainoinen yhtälö on H2 + O2 -> H2O. Tämä yhtälö ei kuitenkaan ole tasapainossa, koska toisella puolella on enemmän happiatomeja kuin toisella. Tasapainoinen yhtälö on 2H2 + O2 -> 2 H2O. Tämän reaktion tuottaminen vaatii kaksi vetyatomia jokaisesta happiatomista, joten vedyn ja hapen välinen moolisuhde on 2: 1. Reaktio tuottaa kaksi vesimolekyyliä, joten hapen ja veden välinen moolisuhde on 1: 2, mutta veden ja vedyn välinen moolisuhde on 2: 2.