U stehiometriji ili proučavanju relativnih količina tvari u reakcijama naići ćete na dvije situacije koje zahtijevaju izračun molskog omjera. U jednom analizirate misterijsku supstancu kako biste odredili njezinu empirijsku formulu, au drugom izračunavate relativne količine reaktanata i proizvoda u reakciji. U prvom slučaju obično morate vagati pojedinačne komponente spoja i izračunati broj molova svakog od njih. U drugom slučaju, molarni omjer obično možete pronaći uravnoteženjem jednadžbe za reakciju.
Određivanje empirijske formule
Uobičajeni postupak za određivanje empirijske formule misterijskog spoja je njegova analiza radi sastavnih elemenata. Ako dobijete težinu svakog elementa u spoju, možete odrediti broj molova svakog spoja dijeljenjem stvarne težine u gramima s atomskom težinom tog elementa. Da biste to učinili, atomske težine morate potražiti u periodnom sustavu ili, kako biste si olakšali situaciju, možete upotrijebiti internetsku mrežu kalkulator krtica koji automatski pretvara između težine u gramima i broja molova.
Jednom kada saznate broj molova svake komponente spoja, podijelite svaki s onim s najmanjim brojem i zaokružite na najbliži cijeli broj. Brojevi su omjeri molova i pojavljuju se kao indeksi u empirijskoj formuli.
Primjer: Analizirate spoj i ustanovite da sadrži 0,675 g vodika (H), 10,8 g kisika (O) i 13,5 g kalcija (Ca). Što je empirijska formula?
- H - 0,675
- O - 0,675
- Ca - 0,337
Molarna masa vodika je 1 g (zaokruživanje na jednu decimalu), pa je broj molova prisutnih u spoju 0,675 / 1 = 0,675. Molarna masa kisika je 16 g, a molarna masa kalcija 40,1 g. Izvodeći istu operaciju za ove elemente, ustanovit ćete da je broj molova svakog elementa:
Kalcij je element s najmanjim brojem madeža, koji iznosi 0,337. Podijelite ovaj broj na ostale da biste dobili molski omjer. U ovom slučaju to su H - 2, O - 2 i Ca - 1. Drugim riječima, za svaki atom kalcija u spoju postoje dva vodika i dva kisika.
Brojevi izvedeni kao molski omjer elemenata pojavljuju se u empirijskoj formuli kao indeksi. Empirijska formula za spoj je CaO2H2, što se obično piše Ca (OH)2.
Uravnoteženje jednadžbe reakcije
Ako znate reaktante i produkte reakcije, možete napisati neuravnoteženu jednadžbu reakcije tako što ćete reaktante staviti na jednu, a proizvode na drugu stranu. Zakon očuvanja mase zahtijeva da obje strane jednadžbe moraju imati jednak broj atoma svakog elementa, a to daje naslutiti kako pronaći molski omjer. Pomnožite svaku stranu jednadžbe s faktorom koji uravnotežuje jednadžbu. Faktori množenja pojavljuju se kao koeficijenti, a ti vam koeficijenti govore o molskim omjerima svakog od spojeva u reakciji.
Na primjer, vodik i kisik kombiniraju se i tvore vodu. Neuravnotežena jednadžba je H2 + O2 -> H2O. Međutim, ova jednadžba nije uravnotežena jer na jednoj strani ima više atoma kisika nego na drugoj. Uravnotežena jednadžba je 2H2 + O2 -> 2 h2O. Potrebna su dva atoma vodika za svaki atom kisika da bi se proizvela ova reakcija, tako da je molski omjer između vodika i kisika 2: 1. Reakcijom nastaju dvije molekule vode, pa je molski omjer između kisika i vode 1: 2, ali molski omjer između vode i vodika je 2: 2.