Kā aprēķināt molu reakcijā

Mols ir vielas daudzums, kas vienāds ar Avogadro skaitli, aptuveni 6,022 × 10 ^ 23. Tas ir atomu skaits 12,0 gramos oglekļa-12. Zinātnieki izmanto molu mērījumu, jo tas nodrošina līdzekļus, lai viegli izteiktu lielus daudzumus. Jūs varat noteikt molu skaitu jebkurā ķīmiskā reakcijā, ņemot vērā ķīmisko formulu un reaģentu masu.

TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)

Lai aprēķinātu molārās attiecības ķīmiskajā reakcijā, atrodiet atomu masas vienības (amusus) katram produktos un reaģentos atrodamajam elementam un izstrādājiet reakcijas stehiometriju.

Aprēķina katra reaģenta masu gramos. Ja reaģenti nav jau izteikti gramos, pārrēķiniet vienības.

Piemēram, apvienojiet 0,05 kg nātrija (Na) ar 25 000 gramiem gāzes hlora (Cl₂), lai izveidotu NaCl vai galda sāli. Konvertējiet 0,05 kg nātrija uz gramiem. Izmantojot reklāmguvumu diagrammu, redzat, ka 1000 g = 1 kg. Reizinot 0,05 kg ar 1000 g / kg, iegūst gramus Na.

Reakcijā izmanto 50,0 g Na un 25,0 g Cl₂.

Izmantojot periodisko tabulu, nosakiet katra elementa atomu svaru. Parasti to raksta kā decimāldaļu virs vai zem ķīmiskā simbola, un to mēra atomu masas vienībās (amu).

Na atomu svars ir 22,990 amu. Cl ir 35,453 amu.

Aprēķiniet katra reaģenta un produkta gramu skaitu uz vienu molu (g / mol). Gramu skaits uz molu katram atsevišķam elementam ir vienāds ar šī elementa atomu svaru. Pievienojiet katra savienojuma elementu masas, lai atrastu gramus uz vienu molu šim savienojumam.

Piemēram, Na atomu svars 22,990 amu ir vienāds ar gramu skaitu uz Na molu - arī 22,990.

Cl₂ no otras puses, sastāv no diviem Cl atomiem. Katra atsevišķi ir 35,253 amu masa, tāpēc kopā savienojums sver 70,506 amu. Gramu skaits uz vienu molu ir vienāds - 70,506 g / mol.

NaCl sastāv gan no Na atoma, gan no Cl atoma. Na sver 22,990 amu un Cl 35,253 amu, tāpēc NaCl sver 58,243 amu un tam ir vienāds gramu skaits uz vienu molu.

Daliet katra reaģenta gramu skaitu ar gramu skaitu uz vienu reaģentu.

Šajā reakcijā tiek izmantoti 50,0 g Na, un ir 22,990 g / mol. 50.0 ÷ 22.990 = 2.1749. Šajā reakcijā izmanto 2,1749 mol Na.

Tiek izmantoti 25 000 g Cl2, un Cl2 ir 70,506 g / mol. 25.000 ÷ 70.506 = 0.35458. Reakcijā izmantoti 0,35458 mol Cl2.

Pārbaudiet savu reakcijas ķīmisko formulu, atzīmējot koeficientus katram reaģentam un produktam. Šī attiecība attiecas uz jebkuru daudzumu, neatkarīgi no tā, vai tas attiecas uz atsevišķiem atomiem, desmitiem atomu vai, vēl svarīgāk, uz atomu molu.

Piemēram, vienādojumā 2 Na + Cl2 → 2NaCl. Na un Cl2 attiecība pret NaCl ir 2: 1: 2. Ņemiet vērā, ka neiekļautie koeficienti tiek pieņemti kā 1. Ik pēc diviem Na atomiem, kas reaģē ar vienu Cl2 molekulu, rodas divas NaCl molekulas. Tā pati attiecība attiecas arī uz atomu un molekulu molu. Divi Na moli, kas reaģē ar vienu mol Cl2, dod 2 mol NaCl.

Aprēķiniet ierobežojošo reaģentu vai reaktantu, kurš beigsies vispirms, izveidojot pirmo no diviem vienādojumiem. Šajā pirmajā vienādojumā izvēlieties vienu no reaģentiem un reiziniet šī reaģenta molu ar reaģenta molu un produkta molu attiecību.

Piemēram, eksperimenta piemērā jūs izmantojāt 2,1749 molus Na. Par katru izmantoto 2 molu Na tiek ražoti 2 moli NaCl. Šī ir 1: 1 attiecība, kas nozīmē, ka, izmantojot 2,1749 molus Na, iegūst arī 2,1749 mol NaCl.

Reiziniet iegūto skaitli ar gramu skaitu uz produkta molu, lai atrastu produkta masu, ko var saražot, ar norādīto reaģenta daudzumu.

NaCl ir 2,1749 moli, un viens mols ir vienāds ar 58,243 gramiem. 2,1749 × 58,243 = 126,67, tāpēc reakcijā izmantotie 50 000 g Na var radīt 126,67 g NaCl.

Sāciet otro vienādojumu, kas ir identisks pirmajam, bet izmantojot otru reaģentu.

Otrs reaģents ir Cl₂, no kuriem jums ir 0,35458 moli. Cl attiecība₂ līdz NaCl ir 1: 2, tāpēc par katru Cl2 molu, kas reaģē, tiks ražoti divi moli NaCl. 0,35458 × 2 = 0,70916 mol NaCl.

Reiziniet iegūto skaitli ar gramu skaitu uz produkta molu, lai atrastu produkta daudzumu, ko var saražot otrais reaģents.

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

Pārbaudiet abu vienādojumu rezultātus. Neatkarīgi no tā, kurš vienādojums radīja mazāku produkta masu, ir ierobežojošais reaģents. Tā kā reakcija var turpināties tikai līdz šī reaģenta izlietošanai, tomēr ar šo vienādojumu tiek iegūts daudz gramu reaģenta, ir gramu skaits, kas tiks iegūts visā reakcijā.

Sāls vienādojumā Cl₂ ieguva vismazāko gramu NaCl daudzumu, tāpēc tas ir ierobežojošais reaģents. Šajā reakcijā tiks iegūts tikai 41,304 g NaCl.

Nosakiet saražotā produkta molu, dalot produkta gramus ar gramu uz produkta molu. Tagad esat aprēķinājis visu šajā reakcijā izmantoto savienojumu molu skaitu.

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

• Nemēģiniet reproducēt šo eksperimentu. Nātrijs ir ļoti gaistošs metāls, un ar to drīkst rīkoties tikai profesionālis.