Kemičari rutinski vrše izračune količine tvari potrebne za provođenje kemijske reakcije. Udžbenici ovu temu nazivaju "stehiometrijom". Kemičari sve stehiometrijske izračune temelje na molovima. Krtica predstavlja 6,022 x 10 ^ 23 formularne jedinice tvari i taj broj odgovara broju od formule jedinice tvari potrebne za uzorak da pokaže težinu jednaku težini formule u grama. Težina formule, pak, predstavlja zbroj atomskih težina, kako se nalaze na periodnom sustavu elemenata, svih atoma u formuli. Stolna sol, također poznata kao natrijev klorid ili NaCl, na primjer, ima formulu od 58,44, što znači da bi 58,44 grama natrijevog klorida predstavljalo 1 mol ili 6,022 x 10 ^ 23 formularnih jedinica NaCl.
Zapišite uravnoteženu kemijsku jednadžbu reakcije koja se ispituje. Uravnotežena reakcija sadrži jednak broj svake vrste atoma na obje strane reakcijske strelice. Na primjer, reakcija između kalcijevog hidroksida ili Ca (OH) 2 i klorovodične kiseline ili HCl predstavljena je Ca (OH) 2 + HCl → CaCl2 + H2O. Ova reakcija, međutim, nije uravnotežena, jer lijeva strana sadrži dva atoma kisika i jedan atom klora, dok desna strana sadrži dva atoma klora i jedan atom kisika. Uravnoteženi oblik ove jednadžbe bio bi Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, koji sadrži jednak broj atoma sa svake strane strelice.
Izračunajte težine formule svih spojeva koji sudjeluju u reakciji. Težina formule ili molekulska težina predstavlja atomske težine, kako se nalaze na periodnom sustavu elemenata, svih atoma u kemijskoj formuli. Na primjer, CaCl2 sadrži jedan atom kalcija i dva atoma klora, koji pokazuju atomsku težinu od 40,08, odnosno 35,45. Formula težine CaCl2 je prema tome (1 x 40,08) + (2 x 35,45) = 100,98.
Izračunajte broj molova za bilo koji spoj u uravnoteženoj jednadžbi za koji znate masu. Mase svih ostalih tvari mogu se izračunati iz mase samo jednog proizvoda ili reaktanta. U slučaju uravnotežene reakcije Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, za izračunavanje molova HCl potrebnih za reakciju s 10 grama kalcijevog hidroksida, Ca (OH) 2, broj molova dobiven je dijeljenjem mase tvari formulom težina. U ovom slučaju, formula težine Ca (OH) 2 je 74,10, pa stoga 10 grama Ca (OH) 2 predstavlja 10 / 74,10 = 0,13 mola.
Odredite broj molova potrebnih za reagiranje množenjem molovima poznate tvari stehiometrijskim omjerom nepoznate tvari prema poznatoj tvari. Na primjer, u Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O stehiometrijski omjer između HCl i Ca (OH) 2 je 2: 1 jer su koeficijenti ispred formula u uravnoteženoj jednadžbi 2 i 1, odnosno. Nastavljajući primjer iz prethodnog koraka, 0,13 mola Ca (OH) 2 odgovara 0,13 x 2/1 = 0,26 mola HCl. To predstavlja molove HCl potrebne za reakciju s 10 grama Ca (OH) 2.
Stvari koje ćete trebati
- Periodni sustav elemenata
- Znanstveni kalkulator