Krtek je množstvo látky rovnajúce sa Avogadrovmu číslu, približne 6,022 × 10 ^ 23. Je to počet atómov obsiahnutých v 12,0 gramoch uhlíka-12. Vedci používajú meranie mólov, pretože poskytujú prostriedky na ľahké vyjadrenie veľkého množstva. Počet mole v akejkoľvek chemickej reakcii môžete určiť na základe chemického vzorca a hmotnosti reaktantov.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Ak chcete vypočítať molárne vzťahy v chemickej reakcii, nájdite atómové hmotnostné jednotky (amus) pre každý prvok nájdený v produktoch a reaktantoch a vypočítajte stechiometriu reakcie.
Nájdite omšu v gramoch
Vypočítajte hmotnosť každého reaktantu v gramoch. Ak reaktanty ešte nie sú v gramoch, prevedte jednotky.
Napríklad kombinujte 0,05 kg sodíka (Na) s 25 000 gramami plynného chlóru (Cl2) za vzniku NaCl alebo kuchynskej soli. Preveďte 0,05 kg sodíka na gramy. Pomocou konverzného grafu zistíte, že 1 000 g = 1 kg. Vynásobte 0,05 kg 1 000 g / kg, aby ste získali gramy Na.
Pri reakcii sa použije 50,0 g Na a 25,0 g Cl2.
Nájdite atómovú hmotnosť
Určte atómovú hmotnosť každého prvku pomocou periodickej tabuľky. Zvyčajne sa napíše ako desatinné číslo nad alebo pod chemickým symbolom a meria sa v jednotkách atómovej hmotnosti (amu).
Atómová hmotnosť Na je 22 990 amu. Cl je 35,453 amu.
Vypočítajte gramy na mól
Vypočítajte počet gramov na mol (g / mol) pre každú reaktantu a produkt. Počet gramov na mol pre každý jednotlivý prvok sa rovná atómovej hmotnosti tohto prvku. Sčítajte hmotnosti prvkov v každej zlúčenine a nájdite gramy na mol pre túto zlúčeninu.
Napríklad atómová hmotnosť Na, 22 990 amu, sa rovná počtu gramov na mol Na - tiež 22 990.
Cl2 na druhej strane je tvorený dvoma atómami Cl. Každý jednotlivo má hmotnosť 35,253 amu, takže spolu zlúčenina váži 70,506 amu. Počet gramov na mol je rovnaký - 70,506 g / mol.
NaCl sa skladá tak z atómu Na, ako aj z atómu Cl. Na váži 22,990 amu a Cl 35,253 amu, takže NaCl váži 58,243 amu a má rovnaký počet gramov na mol.
Rozdeľte gramy na gramy na mól
Počet gramov každého reaktantu sa vydelí počtom gramov na mol pre daný reaktant.
Pri tejto reakcii sa použije 50,0 g Na a 22,990 g / mol. 50.0 ÷ 22.990 = 2.1749. Pri tejto reakcii sa použije 2,1749 mólov Na.
Použije sa 25 000 g Cl2 a existuje 70,506 g / mol Cl2. 25.000 ÷ 70.506 = 0.35458. Pri reakcii sa použije 0,35 458 mólov Cl2.
Nájdite reakčné koeficienty
Skontrolujte svoj chemický vzorec pre reakciu a všimnite si koeficienty pre každú reaktantu a produkt. Tento pomer platí pre akékoľvek množstvo, či už pre jednotlivé atómy, desiatky atómov alebo čo je dôležitejšie, moly atómov.
Napríklad v rovnici 2 Na + Cl2 → 2NaCl. Pomer Na k Cl2 k NaCl je 2: 1: 2. Upozorňujeme, že neuvedené koeficienty sa považujú za 1. Každé dva atómy Na, ktoré reagujú s jednou molekulou Cl2, poskytujú dve molekuly NaCl. Rovnaký pomer platí pre móly atómov a molekúl. Dva móly Na, ktoré reagujú s jedným mólom Cl2, poskytujú 2 móly NaCl.
Stanovte limitujúce reaktant
Vypočítajte limitujúci reaktant alebo reaktant, ktorý dôjde ako prvý, nastavením prvej z dvoch rovníc. V tejto prvej rovnici vyberte jeden z reaktantov a vynásobte moly tohto reaktantu pomerom mólov reaktantu k molom produktu.
Napríklad v príkladnom experimente ste použili 2,1749 mólov Na. Na každé 2 móly použitého Na sa vyrobia 2 móly NaCl. Toto je pomer 1: 1, čo znamená, že s použitím 2,1749 mólov Na sa získa tiež 2,1749 mólov NaCl.
Určte hmotnosť produktu
Vynásobte výsledné číslo počtom gramov na mol produktu, aby ste našli hmotnosť produktu, ktorá je schopná produkovať dané množstvo reaktantu.
Existuje 2,1749 mólov NaCl a jeden mól sa rovná 58,243 gramov. 2,1749 × 58,243 = 126,67, takže 50 000 g Na použitého pri reakcii môže vytvoriť 126,67 g NaCI.
Začnite druhú rovnicu identickú s prvou, ale s použitím druhého reaktantu.
Ďalším reaktantom je Cl2, z ktorých máte 0,35458 móla. Pomer Cl2 na NaCl je 1: 2, takže pre každý mol Cl2, ktorý reaguje, sa vyprodukujú dva móly NaCl. 0,35458 × 2 = 0,70916 mólov NaCI.
Vynásobte výsledné číslo počtom gramov na mol produktu, aby ste zistili množstvo produktu, ktoré je možné vyrobiť druhým reaktantom.
0,70916 mol NaCl × 58,243 g / mol = 41,304 g NaCl.
Porovnajte výsledky reakcie
Preskúmajte výsledky oboch rovníc. Podľa toho, ktorá rovnica mala za následok menšiu hmotnosť produktu, obsahovala limitujúci reaktant. Pretože reakcia môže prebiehať iba dovtedy, kým sa tento reaktant nespotrebuje, je pomocou tejto rovnice vyrobené veľa gramov reaktantu, čo je počet gramov, ktoré budú vyrobené pri celej reakcii.
V soľnej rovnici platí Cl2 poskytlo najmenší počet gramov NaCI, preto je limitujúcim reaktantom. Touto reakciou sa vyrobí iba 41,304 g NaCI.
Vypočítajte moly produktu
Určte moly vyrobeného produktu vydelením gramov produktu gramami na mol produktu. Teraz ste vypočítali počet mólov každej zlúčeniny použitej v tejto reakcii.
41,304 g NaCl ÷ 58,243 g / mol = 0,70917 mol NaCl.
Varovania
Nepokúšajte sa reprodukovať tento experiment. Sodík je vysoko prchavý kov a mal by s ním manipulovať iba odborník.