Hogyan kell kiszámítani az anyajegyeket egy reakcióban

A mól az anyag mennyisége, amely megegyezik Avogadro számával, körülbelül 6,022 × 10 ^ 23. Ez a 12,0 gramm szén-12 atomjainak száma. A tudósok azért használják az anyajegy-mérést, mert ez lehetőséget nyújt nagy mennyiségek egyszerű kifejezésére. Megadhatja a kémiai reakció móljainak számát, megadva a kémiai képletet és a reagensek tömegét.

TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)

A kémiai reakció moláris viszonyainak kiszámításához keresse meg a termékekben és a reagensekben található egyes elemek atomtömeg-egységeit (amus) és dolgozza ki a reakció sztöchiometriáját.

Számítsa ki az egyes reagensek tömegét grammban. Ha a reagensek már nem grammban vannak, akkor alakítsuk át az egységeket.

Például 0,05 kg nátriumot (Na) és 25 000 g klórgázt (Cl₂) NaCl vagy konyhasó képződéséhez. Konvertáljon 0,05 kg nátriumot grammra. A konverziós táblázata alapján azt látja, hogy 1000 g = 1 kg. Szorozzon 0,05 kg-ot 1000 g / kg-mal, hogy gramm Na-t kapjon.

A reakcióhoz 50,0 g Na-ot és 25,0 g Cl-ot használunk₂.

Határozza meg az egyes elemek atomtömegét a periódusos rendszer segítségével. Általában tizedes számként írják fel a kémiai szimbólum fölé vagy alá, és atomi tömegegységekben (amu) mérik.

A Na atomtömege 22,990 amu. Cl értéke 35,453 amu.

Számítsa ki az összes reaktánsra és termékre vonatkoztatva a mol / mol gramm számát (g / mol). Az egyes elemek mol / mol grammjainak száma megegyezik az elem atomtömegével. Adja össze az egyes vegyületek elemeinek tömegét, hogy megkapja az adott vegyület mol / mol grammját.

Például a Na atomtömege, 22,990 amu, megegyezik a Na 1 mol grammjának számával - szintén 22,990.

Cl₂ másrészt Cl két atomjából áll. Mindegyikük külön-külön 35,253 amu tömegű, így együtt a vegyület súlya 70,506 amu. A mol / mol grammok száma megegyezik - 70,506 g / mol.

A NaCl mind Na, mind Cl atomból áll. Na súlya 22,990 amu és Cl 35,253 amu, tehát a NaCl súlya 58,243 amu és ugyanannyi gramm / mol.

Osszuk el az egyes reaktánsok grammjainak számát az adott reaktánsok mol / mol grammszámával.

50,0 g Na-t használunk ebben a reakcióban, és 22,990 g / mol van. 50.0 ÷ 22.990 = 2.1749. 2,1749 mol Na-ot használunk fel ebben a reakcióban.

25 000 g Cl2-t használunk, és 70,506 g / mol Cl2 van. 25.000 ÷ 70.506 = 0.35458. A reakcióhoz 0,35458 mol Cl2-t használunk.

Vizsgálja meg a reakció kémiai képletét, vegye figyelembe az egyes reaktánsok és termékek együtthatóit. Ez az arány minden mennyiségre érvényes, függetlenül attól, hogy egyes atomok, atomok tucatjaira vagy ami még ennél is fontosabb, az atomok moljára vonatkozik.

Például a 2 Na + Cl2 → 2NaCl egyenletben. A Na és a Cl2 NaCl aránya 2: 1: 2. Vegye figyelembe, hogy a fel nem sorolt ​​együtthatókat 1-nek feltételezzük. Minden két Na atom, amely reagál egy Cl2 molekulával, két NaCl molekulát eredményez. Ugyanez az arány érvényes az atomok és molekulák moljára is. Két mol Na, amely reagál egy mol Cl2-vel, 2 mol NaCl-ot eredményez.

A két egyenlet közül az első felállításával számítsa ki a korlátozó reagenst vagy azt, amelyik elsőként fogy el. Ebben az első egyenletben válasszon egyet a reagensek közül, és szorozza meg a reagens móljait a reagens és a termék móljának arányával.

Például a példakísérletben 2,1749 mol Na-t használt fel. Minden felhasznált 2 mol Na-ra 2 mol NaCl keletkezik. Ez 1: 1 arány, ami azt jelenti, hogy 2,1749 mol Na-ot használunk, és szintén 2,1749 mol NaCl-ot kapunk.

Szorozzuk meg a kapott számot a termék móljára jutó gramm számával, hogy megkapjuk az előállítani képes termék tömegét a megadott reagensmennyiséggel.

2,1749 mol NaCl van, és egy mol 58,243 gramm. 2,1749 × 58,243 = 126,67, tehát a reakcióban felhasznált 50 000 g Na segítségével 126,67 g NaCl keletkezhet.

Kezdjen egy második egyenletet, amely megegyezik az elsővel, de a másik reagenst használja.

A másik reagens Cl₂, amelynek 0,35458 anyajegye van. A Cl aránya₂ NaCl-ra 1: 2, tehát minden mól Cl2-re, amely reagál, két mol NaCl keletkezik. 0,35458 × 2 = 0,70916 mol NaCl.

Szorozzuk meg a kapott számot a termék móljára jutó gramm számával, hogy megkapjuk a második reagenssel előállítani képes termékmennyiséget.

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

Vizsgálja meg mindkét egyenlet eredményét. Bármelyik egyenlet eredményezte a termék kisebb tömegét, tartalmazza a korlátozó reagenst. Mivel a reakció csak addig folytatódhat, amíg ezt a reagálót el nem használják, azonban ez az egyenlet sok gramm reagenst állít elő, az a grammok száma, amelyeket a teljes reakció során előállítanak.

A sóegyenletben Cl₂ a legkevesebb gramm NaCl-t eredményezte, ezért ez a korlátozó reagens. Csak 41,304 g NaCl keletkezik ebben a reakcióban.

Határozzuk meg az előállított termék moljait úgy, hogy elosztjuk a termék grammját a termék egy moljára eső grammokkal. Most kiszámította az ebben a reakcióban használt összes vegyület mólszámát.

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

• Ne kísérelje meg megismételni ezt a kísérletet. A nátrium nagyon illékony fém, és csak szakember kezelheti.