Chimiștii efectuează în mod obișnuit calcule ale cantității de substanțe necesare pentru a efectua o reacție chimică. Manualele se referă la acest subiect drept „stoichiometrie”. Chimiștii bazează toate calculele stoichiometrice pe alunițe. Un mol reprezintă 6,022 x 10 ^ 23 unități de formulă ale unei substanțe, iar acest număr corespunde numărului de formula unități de substanță necesare pentru ca proba să prezinte o greutate egală cu greutatea formulă a acesteia în grame. Greutatea formulei, la rândul ei, reprezintă suma greutăților atomice, așa cum se găsește pe tabelul periodic al elementelor, a tuturor atomilor din formulă. Sarea de masă, cunoscută și sub numele de clorură de sodiu sau NaCI, de exemplu, prezintă o greutate de formulă de 58,44, ceea ce înseamnă că 58,44 grame de clorură de sodiu ar reprezenta 1 mol, sau 6,022 x 10 ^ 23 unități de formulă de NaCI.
Notați o ecuație chimică echilibrată pentru reacția investigată. O reacție echilibrată conține același număr din fiecare tip de atom de pe ambele părți ale săgeții de reacție. De exemplu, reacția dintre hidroxidul de calciu sau Ca (OH) 2 și acidul clorhidric sau HCI este reprezentată de Ca (OH) 2 + HCl → CaCl2 + H2O. Această reacție nu este însă echilibrată, deoarece partea stângă conține doi atomi de oxigen și un atom de clor, în timp ce partea dreaptă conține doi atomi de clor și un atom de oxigen. Forma echilibrată a acestei ecuații ar fi Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, care conține același număr de atomi pe fiecare parte a săgeții.
Calculați greutățile formulei tuturor compușilor implicați în reacție. Greutatea formulă sau greutatea moleculară reprezintă greutățile atomice, așa cum se găsește pe tabelul periodic al elementelor, ale tuturor atomilor dintr-o formulă chimică. De exemplu, CaCl2 conține un atom de calciu și doi atomi de clor, care prezintă greutăți atomice de 40,08 și respectiv 35,45. Greutatea formulă a CaCI2 este, prin urmare, (1 x 40,08) + (2 x 35,45) = 100,98.
Calculați numărul de moli pentru orice compus din ecuația echilibrată pentru care cunoașteți masa. Masele tuturor celorlalte substanțe pot fi calculate din masa unui singur produs sau reactant. În cazul reacției echilibrate Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, pentru a calcula moli de HCl necesari pentru a reacționa cu 10 grame de hidroxid de calciu, Ca (OH) 2, numărul de moli este dat prin împărțirea masei substanței la formula greutate. În acest caz, formula greutății Ca (OH) 2 este de 74,10 și, prin urmare, 10 grame de Ca (OH) 2 reprezintă 10 / 74,10 = 0,13 moli.
Determinați numărul de aluniți necesari pentru a reacționa înmulțind cu aluni ai substanței cunoscute cu raportul stoichiometric al substanței necunoscute la substanța cunoscută. De exemplu, în Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, raportul stoichiometric între HCl și Ca (OH) 2 este 2: 1 deoarece coeficienții din fața formulelor din ecuația echilibrată sunt 2 și 1, respectiv. Continuând exemplul din etapa anterioară, 0,13 moli de Ca (OH) 2 corespund cu 0,13 x 2/1 = 0,26 moli de HCI. Aceasta reprezintă moli de HCI necesari pentru a reacționa cu 10 grame de Ca (OH) 2.
Lucruri de care ai nevoie
- Tabel periodic al elementelor
- Calculator stiintific