Stehiometrijā vai pētot relatīvo vielu daudzumu reakcijās, jūs sastopaties ar divām situācijām, kurās ir nepieciešams aprēķināt molu attiecību. Vienā jūs analizējat noslēpumainu vielu, lai noteiktu tās empīrisko formulu, un otrā - aprēķiniet reaģentu un produktu relatīvo daudzumu reakcijā. Pirmajā gadījumā jums parasti ir jānosver atsevišķas savienojuma sastāvdaļas un jāaprēķina katra molu skaits. Otrajā gadījumā jūs parasti varat atrast molu attiecību, līdzsvarojot reakcijas vienādojumu.
Empīriskās formulas noteikšana
Tipiska procedūra noslēpuma savienojuma empīriskās formulas noteikšanai ir tā elementu analīze. Ja iegūstat katra savienojuma elementa svaru, varat noteikt katra savienojuma molu skaitu, dalot faktisko svaru gramos ar šī elementa atomu svaru. Lai to izdarītu, jums ir jāmeklē atomu svars periodiskajā tabulā vai, lai atvieglotu sev visu, varat izmantot tiešsaistes kurmju kalkulators kas automātiski pārrēķina svaru gramos un molu skaitu.
Kad esat uzzinājis katra savienojuma komponenta molu skaitu, jūs dalāt tos ar vienu ar mazāko skaitli un noapaļojiet līdz tuvākajam skaitlim. Skaitļi ir molu koeficienti, un tie empīriskajā formulā parādās kā abonenti.
Piemērs: Jūs analizējat savienojumu un konstatējat, ka tas satur 0,675 g ūdeņraža (H), 10,8 g skābekļa (O) un 13,5 g kalcija (Ca). Kāda ir empīriskā formula?
- H - 0,675
- O - 0,675
- Ca - 0,337
Ūdeņraža molārā masa ir 1 g (noapaļojot līdz vienam ciparam aiz komata), tāpēc savienojumā esošo molu skaits ir 0,675 / 1 = 0,675. Skābekļa molārā masa ir 16 g, un kalcija molārā masa ir 40,1 g. Veicot to pašu darbību šiem elementiem, jūs konstatējat, ka katra elementa molu skaits ir:
Kalcijs ir elements ar viszemāko molu skaitu, kas ir 0,337. Sadaliet šo skaitli pārējos, lai iegūtu molu attiecību. Šajā gadījumā tas ir H - 2, O - 2 un Ca - 1. Citiem vārdiem sakot, katram savienojuma kalcija atomam ir divi ūdeņraži un divi oksigēni.
Skaitļi, kas iegūti kā elementu molu attiecība, empīriskajā formulā parādās kā abonenti. Savienojuma empīriskā formula ir CaO2H2, kuru parasti raksta Ca (OH)2.
Reakcijas vienādojuma līdzsvarošana
Ja jūs zināt reaktantus un reakcijas produktus, jūs varat uzrakstīt nesabalansētu reakcijas vienādojumu, liekot reaģentus vienā pusē un produktus otrā pusē. Masas saglabāšanas likums pieprasa, lai vienādojuma abām pusēm būtu vienāds katra elementa atomu skaits, un tas nodrošina pavedienu, kā atrast molu attiecību. Reiziniet katru vienādojuma pusi ar koeficientu, kas līdzsvaro vienādojumu. Reizināšanas koeficienti parādās kā koeficienti, un šie koeficienti norāda katra reakcijas savienojuma mola attiecību.
Piemēram, ūdeņradis un skābeklis apvienojas, veidojot ūdeni. Nesabalansētais vienādojums ir H2 + O2 -> H2O. Tomēr šis vienādojums nav līdzsvarots, jo vienā pusē ir vairāk skābekļa atomu nekā otrā. Sabalansētais vienādojums ir 2H2 + O2 -> 2 H2O. Lai izveidotu šo reakciju, katram skābekļa atomam nepieciešami divi ūdeņraža atomi, tāpēc mola attiecība starp ūdeņradi un skābekli ir 2: 1. Reakcijas rezultātā rodas divas ūdens molekulas, tāpēc mola attiecība starp skābekli un ūdeni ir 1: 2, bet mola attiecība starp ūdeni un ūdeņradi ir 2: 2.