Uma toupeira é a quantidade de uma substância igual ao número de Avogadro, aproximadamente 6,022 × 10 ^ 23. É o número de átomos contidos em 12,0 gramas de carbono-12. Os cientistas usam a medição de toupeira porque ela fornece um meio de expressar facilmente grandes quantidades. Você pode determinar o número de moles em qualquer reação química, dada a fórmula química e a massa dos reagentes.
TL; DR (muito longo; Não li)
Para calcular as relações molares em uma reação química, encontre as unidades de massa atômica (amus) para cada elemento encontrado nos produtos e reagentes e calcule a estequiometria da reação.
Encontre Missa em Gramas
Calcule a massa em gramas de cada reagente. Se os reagentes ainda não estiverem em gramas, converta as unidades.
Por exemplo, combine 0,05 kg de sódio (Na) com 25.000 gramas de cloro gasoso (Cl2) para formar NaCl ou sal de mesa. Converta 0,05 kg de sódio em gramas. Usando seu gráfico de conversão, você vê que 1.000 g = 1 kg. Multiplique 0,05 kg por 1.000 g / kg para obter gramas de Na.
A reação usa 50,0 g de Na e 25,0 g de Cl2.
Encontre Peso Atômico
Determine o peso atômico de cada elemento usando a tabela periódica. Geralmente é escrito como um número decimal acima ou abaixo do símbolo químico e é medido em unidades de massa atômica (amu).
O peso atômico do Na é 22,990 amu. Cl é 35,453 amu.
Calcular Gramas por Mole
Calcule o número de gramas por mol (g / mol) para cada reagente e produto. O número de gramas por mol para cada elemento é igual ao peso atômico desse elemento. Some as massas dos elementos em cada composto para encontrar os gramas por mol para aquele composto.
Por exemplo, o peso atômico do Na, 22,990 amu, é igual ao número de gramas por mol de Na - também 22,990.
Cl2 por outro lado, é composto por dois átomos de Cl. Cada um individualmente tem uma massa de 35,253 amu, portanto, juntos, o composto pesa 70,506 amu. O número de gramas por mol é o mesmo - 70,506 g / mol.
O NaCl é composto por um átomo de Na e um átomo de Cl. O Na pesa 22,990 amu e o Cl 35,253 amu, então o NaCl pesa 58,243 amu e tem o mesmo número de gramas por mol.
Divide Gramas por Gramas por Mole
Divida o número de gramas de cada reagente pelo número de gramas por mol para aquele reagente.
50,0 g de Na são usados nesta reação, e há 22,990 g / mol. 50.0 ÷ 22.990 = 2.1749. 2,1749 moles de Na são usados nesta reação.
São usados 25.000 g de Cl2 e há 70,506 g / mol de Cl2. 25.000 ÷ 70.506 = 0.35458. A reação usa 0,35458 moles de Cl2.
Encontre coeficientes de reação
Examine sua fórmula química para a reação, observando os coeficientes para cada reagente e produto. Essa proporção é verdadeira para qualquer quantidade, seja para átomos individuais, dezenas de átomos ou, mais importante, moles de átomos.
Por exemplo, na equação 2 Na + Cl2 → 2NaCl. A proporção de Na para Cl2 para NaCl é de 2: 1: 2. Observe que os coeficientes não listados são considerados 1. Cada dois átomos de Na que reage com uma molécula de Cl2, produz duas moléculas de NaCl. A mesma proporção vale para moles de átomos e moléculas. Dois moles de Na que reage com um mol de Cl2, rendem 2 moles de NaCl.
Determinar o reagente limitante
Calcule o reagente limitante, ou o reagente que irá esgotar primeiro, estabelecendo a primeira das duas equações. Nesta primeira equação, escolha um dos reagentes e multiplique os moles desse reagente pela razão de moles de reagente para moles de produto.
Por exemplo, no experimento de exemplo, você usou 2,1749 moles de Na. Para cada 2 moles de Na usados, 2 moles de NaCl são produzidos. Esta é uma proporção de 1: 1, o que significa que usar 2,1749 moles de Na, também produz 2,1749 moles de NaCl.
Determinar a massa do produto
Multiplique o número resultante pelo número de gramas por mol de produto para encontrar a massa de produto capaz de ser produzida por uma dada quantidade de reagente.
Existem 2,1749 moles de NaCl e um mol é igual a 58,243 gramas. 2,1749 × 58,243 = 126,67, então os 50.000 g de Na usados na reação podem criar 126,67 g de NaCl.
Comece uma segunda equação idêntica à primeira, mas usando o outro reagente.
O outro reagente é Cl2, dos quais você tem 0,35458 moles. A proporção de Cl2 para NaCl é 1: 2, então para cada mol de Cl2 que reage, dois moles de NaCl serão produzidos. 0,35458 × 2 = 0,70916 moles de NaCl.
Multiplique o número resultante pelo número de gramas por mol de produto para encontrar a quantidade de produto que pode ser produzida pelo segundo reagente.
0,70916 moles de NaCl x 58,243 g / mol = 41,304 g de NaCl.
Compare os resultados da reação
Examine os resultados de ambas as equações. Qualquer que seja a equação que resultou na menor massa de produto, contém o reagente limitante. Uma vez que a reação só pode prosseguir até que este reagente se esgote, quantos gramas de reagente são produzidos por esta equação é o número de gramas que será produzido por toda a reação.
Na equação do sal, Cl2 rendeu o menor número de gramas de NaCl, portanto, é o reagente limitante. Apenas 41,304 g de NaCl serão produzidos por esta reação.
Calcular Moles do Produto
Determine os moles do produto produzido dividindo os gramas do produto pelos gramas por mol do produto. Você agora calculou o número de moles de cada composto usado nesta reação.
41,304 g de NaCl ÷ 58,243 g / mol = 0,70917 moles de NaCl.
Avisos
Não tente reproduzir este experimento. O sódio é um metal altamente volátil e só deve ser manuseado por um profissional.
