Kaip apskaičiuoti apgamus reakcijoje

Apgamas yra medžiagos kiekis, lygus Avogadro skaičiui, maždaug 6,022 × 10 ^ 23. Tai yra atomų skaičius, esantis 12,0 gramo anglies-12. Mokslininkai naudoja apgamų matavimą, nes tai suteikia galimybę lengvai išreikšti didelius kiekius. Galite nustatyti bet kurios cheminės reakcijos apgamų skaičių, atsižvelgdami į cheminę formulę ir reagentų masę.

TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)

Norėdami apskaičiuoti molinius santykius cheminėje reakcijoje, suraskite kiekvieno elemento, esančio produktuose ir reagentuose, atominės masės vienetus (amusus) ir nustatykite reakcijos stechiometriją.

Apskaičiuokite kiekvieno reagento masę gramais. Jei reagentai dar nėra gramais, konvertuokite vienetus.

Pavyzdžiui, sumaišykite 0,05 kg natrio (Na) su 25 000 g chloro dujų (Cl₂), kad susidarytų NaCl arba valgomoji druska. Konvertuokite 0,05 kg natrio į gramus. Naudodamiesi perskaičiavimo diagrama matote, kad 1 000 g = 1 kg. Padauginkite 0,05 kg iš 1000 g / kg, kad gautumėte gramus Na.

Reakcijai naudoti 50,0 g Na ir 25,0 g Cl₂.

Naudodami periodinę lentelę, nustatykite kiekvieno elemento atominę masę. Paprastai jis bus parašytas dešimtainiu skaičiumi virš ar žemiau cheminio simbolio ir matuojamas atominės masės vienetais (amu).

Na atominė masė yra 22,990 amu. Cl yra 35,453 amu.

Apskaičiuokite kiekvieno reagento ir produkto gramų vienam moliui (g / mol) skaičių. Kiekvieno elemento gramų vienam moliui skaičius yra lygus to elemento atominei masei. Sudarykite kiekvieno junginio elementų mases, kad rastumėte gramų vienam moliui to junginio.

Pavyzdžiui, Na atominė masė, 22,990 amu, yra lygi gramų skaičiui vienam moliui Na - taip pat 22,990.

Cl₂ kita vertus, susideda iš dviejų Cl atomų. Kiekvieno atskirai jų masė yra 35,253 amu, taigi kartu junginys sveria 70,506 amu. Vieno molio gramų skaičius yra vienodas - 70,506 g / mol.

NaCl sudaro tiek Na, tiek Cl atomas. Na sveria 22,990 amu, o Cl - 35,253 amu, taigi NaCl sveria 58,243 amu ir turi tą patį gramų skaičių viename molyje.

Padalinkite kiekvieno reagento gramų skaičių iš to reagento gramų skaičiaus viename molyje.

Šioje reakcijoje naudojama 50,0 g Na ir yra 22,990 g / mol. 50.0 ÷ 22.990 = 2.1749. Šioje reakcijoje naudojami 2,1749 mol Na.

Panaudota 25 000 g Cl2, o Cl2 yra 70,506 g / mol. 25.000 ÷ 70.506 = 0.35458. Reakcijos metu naudojami 0,35458 moliai Cl2.

Išnagrinėkite savo reakcijos cheminę formulę, nurodydami kiekvieno reagento ir produkto koeficientus. Šis santykis galioja bet kokiam kiekiui, nesvarbu, ar tai pavieniai atomai, ar dešimtys atomų, ar, dar svarbiau, atomų moliai.

Pavyzdžiui, lygtyje 2 Na + Cl2 → 2NaCl. Na ir Cl2 santykis su NaCl yra 2: 1: 2. Atkreipkite dėmesį, kad laikoma, kad į sąrašą neįtraukti koeficientai yra 1. Kas du Na atomai, kurie reaguoja su viena Cl2 molekule, duoda dvi NaCl molekules. Tas pats santykis galioja ir atomų ir molekulių moliams. Du moliai Na, kurie reaguoja su vienu moliu Cl2, duoda 2 molius NaCl.

Apskaičiuokite ribinį reagentą arba reagentą, kuris pasibaigs pirmiausia, nustatydami pirmąją iš dviejų lygčių. Šioje pirmojoje lygtyje pasirinkite vieną iš reagentų ir padauginkite to reagento molius iš reagento ir produkto molių santykio.

Pavyzdžiui, eksperimento pavyzdyje panaudojote 2,1749 mol Na. Už kiekvieną panaudotą 2 molius susidaro 2 moliai NaCl. Tai yra santykis 1: 1, o tai reiškia, kad naudojant 2,1749 mol Na, taip pat gaunama 2,1749 mol NaCl.

Padauginkite gautą skaičių iš gramų skaičiaus vienam produkto moliui, kad surastumėte produkto, kurį galima pagaminti, masę iš nurodyto reagento kiekio.

NaCl yra 2,1749 moliai, o vienas molis yra lygus 58,243 gramų. 2.1749 × 58.243 = 126.67, taigi reakcijoje panaudoti 50 000 g Na gali sukurti 126,67 g NaCl.

Pradėkite antrą lygtį, identišką pirmajai, bet naudodami kitą reagentą.

Kitas reagentas yra Cl₂, iš kurių turite 0,35458 apgamus. Cl santykis₂ NaCl yra 1: 2, taigi kiekvienam reaguojančiam Cl2 moliui bus gaminami du moliai NaCl. 0,35458 × 2 = 0,70916 molių NaCl.

Padauginkite gautą skaičių iš gramų skaičiaus viename molyje produkto, kad surastumėte produkto kiekį, kurį gali pagaminti antrasis reagentas.

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

Nagrinėkite abiejų lygčių rezultatus. Kad ir kurioje lygtyje gautų mažesnę produkto masę, yra ribojantis reagentas. Kadangi reakcija gali vykti tik tol, kol šis reagentas bus sunaudotas, tačiau pagal šią lygtį gaunama daug gramų reagento, tai yra gramų, kurie susidarys visos reakcijos metu, skaičius.

Druskos lygtyje Cl₂ davė mažiausiai gramų NaCl, todėl jis yra ribojantis reagentas. Šios reakcijos metu susidarys tik 41,304 g NaCl.

Nustatykite pagaminto produkto molius, padalydami produkto gramus iš gramų produkto moliui. Dabar jūs apskaičiavote kiekvieno junginio, naudojamo šioje reakcijoje, molių skaičių.

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

• Nebandykite atkartoti šio eksperimento. Natris yra labai lakus metalas, su kuriuo turi dirbti tik profesionalas.