Kemistit suorittavat rutiininomaisesti kemiallisen reaktion suorittamiseen tarvittavien aineiden määrän laskemisen. Oppikirjoissa tätä aihetta kutsutaan stoikiometriaksi. Kemistit perustavat kaikki stökiömetriset laskelmat mooleille. Mooli edustaa aineen 6,022 x 10 ^ 23 kaavan yksikköä, ja tämä luku vastaa aineen lukumäärää aineen kaavan yksiköt, jotka tarvitaan näytteen painon ollessa sama kuin sen kaavan paino grammaa. Kaavan paino puolestaan edustaa kaikkien kaavassa olevien atomien atomipainojen summaa, joka löytyy alkuaineiden jaksollisesta taulukosta. Esimerkiksi pöytäsuolan, joka tunnetaan myös nimellä natriumkloridi tai NaCl, kaavan paino on 58,44, mikä tarkoittaa, että 58,44 grammaa natriumkloridia edustaisi yhtä moolia tai 6,022 x 10 ^ 23 kaavan yksikköä NaCl.
Kirjoita tasapainoinen kemiallinen yhtälö tutkittavalle reaktiolle. Tasapainoinen reaktio sisältää saman määrän kutakin atomityyppiä reaktionuolen molemmin puolin. Esimerkiksi kalsiumhydroksidin tai Ca (OH) 2: n ja suolahapon tai HCI: n välistä reaktiota edustaa Ca (OH) 2 + HCI → CaCl2 + H20. Tämä reaktio ei kuitenkaan ole tasapainossa, koska vasemmalla puolella on kaksi happiatomia ja yksi klooriatomi, kun taas oikealla puolella on kaksi klooriatomia ja yksi happiatomi. Tämän yhtälön tasapainotettu muoto olisi Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, joka sisältää saman määrän atomeja nuolen kummallakin puolella.
Laske kaikkien reaktiossa mukana olevien yhdisteiden kaavapainot. Kaavan paino tai molekyylipaino edustaa kaikkien kemiallisen kaavan atomien atomipainoja, jotka löytyvät alkuaineiden jaksollisesta taulukosta. Esimerkiksi CaCl2 sisältää yhden kalsium- ja kaksi klooriatomia, joiden atomipaino on vastaavasti 40,08 ja 35,45. CaCl2: n kaavan paino on siis (1 x 40,08) + (2 x 35,45) = 100,98.
Laske moolien lukumäärä mille tahansa yhdisteelle tasapainotetussa yhtälössä, jonka massa tiedät. Kaikkien muiden aineiden massat voidaan laskea vain yhden tuotteen tai reagenssin massasta. Tasapainoisen reaktion tapauksessa Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, laskemaan HCl: n moolit, jotka tarvitaan reagoimaan 10 grammaa kalsiumhydroksidia, Ca (OH) 2, moolien määrä saadaan jakamalla aineen massa kaavalla paino. Tässä tapauksessa Ca (OH) 2: n painokaava on 74,10, ja siksi 10 grammaa Ca (OH) 2 edustaa 10 / 74,10 = 0,13 moolia.
Määritä reaktioon tarvittavien moolien määrä kertomalla tunnetun aineen moolilla tuntemattoman aineen ja tunnetun aineen stökiometrinen suhde. Esimerkiksi Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H20: ssa HCl: n ja Ca (OH) 2: n stökiömetrinen suhde on 2: 1, koska tasapainotetun yhtälön kaavojen edessä olevat kertoimet ovat 2 ja 1, vastaavasti. Jatkamalla esimerkkiä edellisestä vaiheesta, 0,13 moolia Ca (OH) 2 vastaa 0,13 x 2/1 = 0,26 moolia HCI. Tämä edustaa moolia HCI: ää, joka tarvitaan reagoimaan 10 gramman Ca (OH) 2: n kanssa.
Tarvittavat asiat
- Elementtien jaksollinen taulukko
- Tieteellinen laskin