Kako izračunati madeže u reakciji

Mol je količina tvari jednaka Avogadrovu broju, približno 6,022 × 10 ^ 23. To je broj atoma sadržanih u 12,0 grama ugljika-12. Znanstvenici koriste mjerenje madeža jer pruža sredstvo za lako izražavanje velikih količina. Možete odrediti broj madeža u bilo kojoj kemijskoj reakciji s obzirom na kemijsku formulu i masu reaktanata.

TL; DR (predugo; Nisam pročitao)

Da biste izračunali molarne odnose u kemijskoj reakciji, pronađite jedinice atomske mase (amus) za svaki element koji se nalazi u proizvodima i reaktantima i razradite stehiometriju reakcije.

Izračunajte masu u gramima svakog reaktanta. Ako reaktanti već nisu u gramima, preračunajte jedinice.

Na primjer, kombinirajte 0,05 kg natrija (Na) s 25 000 grama plina klora (Cl₂) da nastane NaCl ili kuhinjska sol. Pretvorite 0,05 kg natrija u grame. Koristeći vašu tablicu pretvorbe, vidite da je 1.000 g = 1 kg. Pomnožite 0,05 kg sa 1000 g / kg da biste dobili grame Na.

U reakciji se koristi 50,0 g Na i 25,0 g Cl₂.

Odredite atomsku težinu svakog elementa pomoću periodnog sustava. Obično se zapisuje kao decimalni broj iznad ili ispod kemijskog simbola i mjeri se u jedinicama atomske mase (amu).

Atomska težina Na iznosi 22.990 amu. Cl je 35.453 amu.

Izračunajte broj grama po molu (g / mol) za svaki reagens i proizvod. Broj grama po molu za svaki pojedini element jednak je atomskoj težini tog elementa. Zbrojite mase elemenata u svakom spoju kako biste pronašli grame po molu za taj spoj.

Na primjer, atomska težina Na, 22.990 amu, jednaka je broju grama po molu Na - također 22.990.

Kl₂ s druge strane, sastoji se od dva atoma Cl. Svaki pojedinačno ima masu od 35.253 amu, tako da spoj zajedno teži 70.506 amu. Broj grama po molu je jednak - 70,506 g / mol.

NaCl se sastoji i od atoma Na i od atoma Cl. Na teži 22.990 amu, a Cl 35.253 amu, pa NaCl teži 58.243 amu i ima isti broj grama po molu.

Podijelite broj grama svakog reaktanta s brojem grama po molu za taj reagens.

U ovoj se reakciji koristi 50,0 g Na, a ima 22,990 g / mol. 50.0 ÷ 22.990 = 2.1749. 2.1749 mola Na koristi se u ovoj reakciji.

Upotrijebi se 25.000 g Cl2 i ima 70.506 g / mol Cl2. 25.000 ÷ 70.506 = 0.35458. U reakciji se koristi 0,35458 mola Cl2.

Ispitajte svoju kemijsku formulu za reakciju, zabilježivši koeficijente za svaki reaktant i proizvod. Ovaj omjer vrijedi za bilo koju količinu, bilo da je riječ o pojedinačnim atomima, desecima atoma ili što je još važnije, molovima atoma.

Primjerice, u jednadžbi 2 Na + Cl2 → 2NaCl. Omjer Na prema Cl2 i NaCl je 2: 1: 2. Imajte na umu da se pretpostavljeni koeficijenti koji nisu navedeni nisu 1. Svaka dva atoma Na koji reagiraju s jednom molekulom Cl2 daju dvije molekule NaCl. Isti omjer vrijedi i za molove atoma i molekule. Dva mola Na koji reagiraju s jednim molom Cl2, daju 2 mola NaCl.

Izračunajte granični reaktant ili reaktant koji će prvi istrčati postavljanjem prve od dvije jednadžbe. U ovoj prvoj jednadžbi odaberite jedan od reaktanata i pomnožite molove tog reaktanta s omjerom molova reaktanta i molova proizvoda.

Na primjer, u primjeru eksperimenta upotrijebili ste 2,1749 mola Na. Na svaka 2 mola upotrijebljenog Na dobiju se 2 mola NaCl. Ovo je omjer 1: 1, što znači da upotreba 2,1749 mola Na, također daje 2,1749 mola NaCl.

Pomnožite dobiveni broj s brojem grama po molu proizvoda da biste pronašli masu proizvoda koji se može proizvesti s danom količinom reaktanta.

Postoji 2,1749 mola NaCl, a jedan mol je 58,243 grama. 2,1749 × 58,243 = 126,67, tako da 50 000 g Na, upotrijebljenog u reakciji, može stvoriti 126,67 g NaCl.

Započnite drugu jednadžbu identičnu prvoj, ali koristeći drugi reaktant.

Drugi reaktant je Cl₂, od kojih imate 0,35458 madeža. Omjer Cl₂ NaCl je 1: 2, pa će se za svaki mol Cl2 koji reagira proizvesti dva mola NaCl. 0,35458 × 2 = 0,70916 mola NaCl.

Pomnožite dobiveni broj s brojem grama po molu proizvoda kako biste pronašli količinu proizvoda koji može proizvesti drugi reaktant.

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

Ispitajte rezultate obje jednadžbe. Bilo koja jednadžba koja je rezultirala manjom masom proizvoda sadrži ograničavajući reaktant. Budući da se reakcija može odvijati samo dok se ovaj reaktant ne potroši, koliko god grama reaktanta nastalo ovom jednadžbom, to je broj grama koji će nastati cijelom reakcijom.

U jednadžbi soli Cl₂ daje najmanji broj grama NaCl, stoga je ograničavajući reaktant. Ovom reakcijom proizvest će se samo 41,304 g NaCl.

Odredite molove proizvedenog dijeljenjem grama proizvoda s gramima po molu proizvoda. Sada ste izračunali broj molova svakog spoja korištenog u ovoj reakciji.

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

• Ne pokušavajte reproducirati ovaj eksperiment. Natrij je vrlo hlapiv metal i njime bi trebao rukovati samo stručnjak.