화학 양론 또는 반응에서 물질의 상대적인 양에 대한 연구에서 몰비 계산이 필요한 두 가지 상황을 접하게됩니다. 하나는 미스터리 물질을 분석하여 실험식을 결정하고, 다른 하나는 반응에서 반응물과 생성물의 상대적인 양을 계산하는 것입니다. 첫 번째 경우에는 일반적으로 화합물의 개별 구성 요소를 칭량하고 각각의 몰 수를 계산해야합니다. 두 번째 경우에는 일반적으로 반응 방정식의 균형을 맞춰 몰비를 찾을 수 있습니다.
경험적 공식 결정
미스터리 화합물의 실험식을 결정하는 일반적인 절차는 구성 요소에 대해 분석하는 것입니다. 화합물의 각 원소의 무게를 구하면 실제 무게 (그램)를 해당 원소의 원자 무게로 나누어 각 화합물의 몰수를 결정할 수 있습니다. 이렇게하려면 주기율표에서 원자량을 찾아야합니다. 또는 스스로 일을 더 쉽게하기 위해 온라인을 사용할 수 있습니다. 두더지 계산기 그램 단위의 무게와 몰 수를 자동으로 변환합니다.
화합물의 각 성분의 몰 수를 알고 나면 각 성분을 가장 낮은 수로 나누고 가장 가까운 정수로 반올림합니다. 숫자는 몰비이며 실험식에서 아래 첨자로 나타납니다.
예: 화합물을 분석 한 결과 수소 (H) 0.675g, 산소 (O) 10.8g, 칼슘 (Ca) 13.5g이 포함되어 있습니다. 경험적 공식은 무엇입니까?
- H – 0.675
- O – 0.675
- Ca – 0.337
수소의 몰 질량은 1g (소수점 1 자리로 반올림)이므로 화합물에 존재하는 몰의 수는 0.675 / 1 = 0.675입니다. 산소의 몰 질량은 16g이고 칼슘의 몰 질량은 40.1g입니다. 이러한 요소에 대해 동일한 작업을 수행하면 각 요소의 몰 수가 다음과 같습니다.
칼슘은 0.337로 가장 낮은 몰수를 가진 원소입니다. 이 숫자를 다른 숫자로 나누어 몰비를 구하십시오. 이 경우 H – 2, O – 2 및 Ca – 1입니다. 즉, 화합물의 모든 칼슘 원자에는 두 개의 수소와 두 개의 산소가 있습니다.
원소의 몰비로 도출 된 숫자는 실험식에서 첨자로 나타납니다. 화합물의 실험식은 CaO입니다.2H2, 일반적으로 Ca (OH)로 기록됩니다.2.
반응 방정식 균형 맞추기
반응물의 반응물과 생성물을 알고 있다면 반응물을 한쪽에 놓고 생성물을 다른쪽에 놓아 반응에 대한 불균형 방정식을 작성할 수 있습니다. 질량 보존 법칙은 방정식의 양변이 각 원소의 원자 수가 같아야하며, 이것은 몰비를 찾는 방법에 대한 단서를 제공합니다. 방정식의 각 변에 방정식의 균형을 이루는 요인을 곱하십시오. 곱셈 계수는 계수로 나타나며 이러한 계수는 반응에서 각 화합물의 몰비를 알려줍니다.
예를 들어 수소와 산소가 결합하여 물을 형성합니다. 불균형 방정식은 H입니다.2 + O2 –> H2영형. 그러나이 방정식은 한쪽에 다른 쪽보다 더 많은 산소 원자가 있기 때문에 균형이 맞지 않습니다. 균형 방정식은 2H입니다.2 + O2 –> 2 시간2영형. 이 반응을 생성하려면 모든 산소 원자에 두 개의 수소 원자가 필요하므로 수소와 산소의 몰비는 2: 1입니다. 이 반응은 두 개의 물 분자를 생성하므로 산소와 물의 몰비는 1: 2이지만 물과 수소의 몰비는 2: 2입니다.