V stechiometrii alebo pri štúdiu relatívneho množstva látok v reakciách narazíte na dve situácie, ktoré si vyžadujú výpočet molárneho pomeru. V jednej analyzujete záhadnú látku s cieľom určiť jej empirický vzorec a v druhej vypočítate relatívne množstvo reaktantov a produktov v reakcii. V prvom prípade musíte zvyčajne zvážiť jednotlivé zložky zlúčeniny a vypočítať počet mólov každej z nich. V druhom prípade zvyčajne nájdete molárny pomer vyvážením rovnice reakcie.
Určenie empirického vzorca
Typickým postupom na stanovenie empirického vzorca záhadnej zlúčeniny je jej analýza pre jednotlivé komponenty. Ak získate hmotnosť každého prvku v zlúčenine, môžete určiť počet mólov každej zlúčeniny vydelením skutočnej hmotnosti v gramoch atómovou hmotnosťou tohto prvku. Aby ste to dosiahli, musíte vyhľadať atómové hmotnosti v periodickej tabuľke alebo, aby ste si uľahčili prácu, môžete použiť online molárna kalkulačka ktorá automaticky prevádza medzi hmotnosťou v gramoch a počtom mólov.
Keď poznáte počet mólov každej zložky zlúčeniny, vydelíte každý z nich tým, ktorý má najnižší počet, a zaokrúhlite na najbližšie celé číslo. Čísla sú molárne pomery a v empirickom vzorci sa javia ako dolné indexy.
Príklad: Analyzujete zlúčeninu a zistíte, že obsahuje 0,675 g vodíka (H), 10,8 g kyslíka (O) a 13,5 g vápnika (Ca). Aký je empirický vzorec?
- H - 0,675
- O - 0,675
- Ca - 0,337
Molárna hmotnosť vodíka je 1 g (zaokrúhlená na jedno desatinné miesto), takže počet mole prítomných v zlúčenine je 0,675 / 1 = 0,675. Molárna hmotnosť kyslíka je 16 g a molárna hmotnosť vápnika 40,1 g. Vykonaním rovnakej operácie s týmito prvkami zistíte, že počet mólov každého prvku je:
Vápnik je prvok s najmenším počtom mólov, čo je 0,337. Toto číslo rozdeľte na ostatné, aby ste dosiahli molárny pomer. V tomto prípade je to H - 2, O - 2 a Ca - 1. Inými slovami, pre každý atóm vápnika v zlúčenine existujú dva vodíky a dva kyslíky.
Čísla odvodené ako molárny pomer prvkov sa v empirickom vzorci zobrazujú ako dolné indexy. Empirický vzorec pre zlúčeninu je CaO2H2, ktorý sa zvyčajne píše Ca (OH)2.
Vyváženie reakčnej rovnice
Ak poznáte reaktanty a produkty reakcie, môžete napísať nevyváženú rovnicu pre reakciu tak, že dáte reaktanty na jednu stranu a produkty na druhú. Zákon zachovania hmotnosti vyžaduje, aby obe strany rovnice museli mať rovnaký počet atómov každého prvku, čo poskytuje vodítko ako nájsť molárny pomer. Vynásobte každú stranu rovnice koeficientom, ktorý vyváži rovnicu. Multiplikačné faktory sa javia ako koeficienty a tieto koeficienty vám hovoria molárne pomery každej zo zlúčenín v reakcii.
Napríklad vodík a kyslík sa spoja a vytvoria vodu. Nevyvážená rovnica je H2 + O.2 -> H2O. Táto rovnica však nie je vyvážená, pretože na jednej strane je viac atómov kyslíka ako na druhej. Vyvážená rovnica je 2H2 + O.2 -> 2 H2O. Na výrobu tejto reakcie sú potrebné dva atómy vodíka na každý atóm kyslíka, takže molárny pomer medzi vodíkom a kyslíkom je 2: 1. Reakciou vzniknú dve molekuly vody, takže molárny pomer medzi kyslíkom a vodou je 1: 2, ale molárny pomer medzi vodou a vodíkom je 2: 2.
