Химики обычно проводят расчеты количества веществ, необходимых для проведения химической реакции. В учебниках эта тема называется «стехиометрия». Химики основывают все стехиометрические вычисления на молях. Моль представляет 6,022 x 10 ^ 23 формульных единиц вещества, и это число соответствует количеству Формульные единицы вещества, необходимые для того, чтобы образец имел вес, равный его весовой формуле в граммы. Вес формулы, в свою очередь, представляет собой сумму атомных весов, найденных в периодической таблице элементов, всех атомов в формуле. Поваренная соль, также известная как хлорид натрия или NaCl, например, имеет формульную массу 58,44 г. что означает, что 58,44 грамма хлорида натрия будут представлять 1 моль, или 6,022 x 10 ^ 23 формульных единиц NaCl.
Запишите сбалансированное химическое уравнение исследуемой реакции. Сбалансированная реакция содержит одинаковое количество атомов каждого типа по обе стороны от стрелки реакции. Например, реакция между гидроксидом кальция или Ca (OH) 2 и соляной кислотой или HCl представлена как Ca (OH) 2 + HCl → CaCl2 + H2O. Однако эта реакция не сбалансирована, потому что левая сторона содержит два атома кислорода и один атом хлора, тогда как правая сторона содержит два атома хлора и один атом кислорода. Сбалансированная форма этого уравнения будет Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, которая содержит одинаковое количество атомов с каждой стороны стрелки.
Рассчитайте формулы масс всех соединений, участвующих в реакции. Вес формулы, или молекулярный вес, представляет собой атомный вес всех атомов в химической формуле, как указано в периодической таблице элементов. Например, CaCl2 содержит один атом кальция и два атома хлора, которые имеют атомную массу 40,08 и 35,45 соответственно. Таким образом, расчетный вес CaCl2 равен (1 x 40,08) + (2 x 35,45) = 100,98.
Вычислите количество молей для любого соединения в сбалансированном уравнении, для которого вам известна масса. Массы всех других веществ можно рассчитать, исходя из массы только одного продукта или реагента. В случае сбалансированной реакции Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, для расчета количества молей HCl, необходимых для реакции с 10 грамм гидроксида кальция, Ca (OH) 2, количество молей определяется делением массы вещества по формуле масса. В этом случае формула веса Ca (OH) 2 составляет 74,10, и поэтому 10 граммов Ca (OH) 2 представляют 10 / 74,10 = 0,13 моль.
Определите количество молей, необходимое для реакции, умножив количество молей известного вещества на стехиометрическое отношение неизвестного вещества к известному веществу. Например, в Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O стехиометрическое соотношение между HCl и Ca (OH) 2 равно 2: 1, потому что коэффициенты перед формулами в сбалансированном уравнении равны 2 и 1, соответственно. Продолжая пример из предыдущего шага, 0,13 моль Ca (OH) 2 соответствует 0,13 x 2/1 = 0,26 моль HCl. Это количество молей HCl, необходимое для взаимодействия с 10 граммами Ca (OH) 2.
Вещи, которые вам понадобятся
- Периодическая таблица элементов
- Научный калькулятор