Mol je količina snovi, ki je enaka Avogadrovemu številu, približno 6,022 × 10 ^ 23. To je število atomov, ki jih vsebuje 12,0 gramov ogljika-12. Znanstveniki uporabljajo meritev mola, ker omogoča enostavno izražanje velikih količin. Glede na kemijsko formulo in maso reaktantov lahko določite število molov v kateri koli kemični reakciji.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Za izračun molskih razmerij v kemijski reakciji poiščite atomske masne enote (amus) za vsak element, ki ga najdemo v produktih in reaktantih, in določite stehiometrijo reakcije.
Poiščite mašo v gramih
Izračunajte maso vsakega reagenta v gramih. Če reaktanti še niso v gramih, pretvorite enote.
Na primer, 0,05 kg natrija (Na) združite s 25 000 grami klorovega plina (Cl2) za tvorbo NaCl ali kuhinjske soli. Pretvorite 0,05 kg natrija v grame. Z uporabo vaše pretvorbene karte vidite, da je 1.000 g = 1 kg. 0,05 kg pomnožite s 1000 g / kg, da dobite grame Na.
V reakciji se uporabi 50,0 g Na in 25,0 g Cl2.
Poiščite atomsko težo
Z uporabo periodnega sistema določite atomsko težo vsakega elementa. Običajno je zapisano kot decimalno število nad ali pod kemijskim simbolom in se meri v atomskih masnih enotah (amu).
Atomska teža Na je 22.990 amu. Cl je 35.453 amu.
Izračunajte grame na mol
Izračunajte število gramov na mol (g / mol) za vsak reagent in proizvod. Število gramov na mol za vsak posamezen element je enako atomski teži tega elementa. Seštejte mase elementov v vsaki spojini in poiščite grame na mol za to spojino.
Na primer, atomska teža Na, 22.990 amu, je enaka številu gramov na mol Na - prav tako 22.990.
Kl2 po drugi strani pa je sestavljen iz dveh atomov Cl. Vsak posamično ima maso 35.253 amu, torej skupaj tehta spojina 70.506 amu. Število gramov na mol je enako - 70,506 g / mol.
NaCl je sestavljen iz atoma Na in atoma Cl. Na tehta 22.990 amu in Cl 35.253 amu, tako da NaCl tehta 58.243 amu in ima enako število gramov na mol.
Grame delite z grami na mol
Število gramov vsakega reaktanta delimo s številom gramov na mol za ta reaktant.
V tej reakciji uporabimo 50,0 g Na in 22,990 g / mol. 50.0 ÷ 22.990 = 2.1749. V tej reakciji uporabimo 2.1749 molov Na.
Uporabi se 25.000 g Cl2 in 70,506 g / mol Cl2. 25.000 ÷ 70.506 = 0.35458. V reakciji se porabi 0,35458 molov Cl2.
Poiščite reakcijske koeficiente
Preučite svojo kemijsko formulo za reakcijo, pri čemer upoštevajte koeficiente za vsak reaktant in produkt. To razmerje velja za katero koli količino, bodisi za posamezne atome, desetine atomov ali, kar je še pomembneje, mole atomov.
Na primer, v enačbi 2 Na + Cl2 → 2NaCl. Razmerje Na proti Cl2 in NaCl je 2: 1: 2. Upoštevajte, da se nenavedeni koeficienti predpostavljajo kot 1. Vsaka dva atoma Na, ki reagirata z eno molekulo Cl2, da dve molekuli NaCl. Enako razmerje velja za mole atomov in molekul. Dva mola Na, ki reagirata z enim molom Cl2, da 2 mola NaCl.
Določite mejni reagent
Izračunajte mejni reagent ali reagent, ki bo najprej potekel, tako da nastavite prvo od dveh enačb. V tej prvi enačbi izberite enega od reaktantov in pomnožite mole tega reaktanta z razmerjem molov reaktanta in molov produkta.
Na primer, v vzorčnem poskusu ste uporabili 2,1749 mola Na. Za vsaka 2 mola uporabljenega Na se proizvedeta 2 mola NaCl. To je razmerje 1: 1, kar pomeni, da z uporabo 2.1749 molov Na, dobimo tudi 2.1749 molov NaCl.
Določite maso izdelka
Dobljeno število pomnožimo s številom gramov na mol izdelka, da poiščemo maso izdelka, ki ga lahko proizvedemo, z dano količino reaktanta.
Obstaja 2,1749 molov NaCl in en mol je enak 58,243 gramov. 2,1749 × 58,243 = 126,67, tako da 50 000 g Na, uporabljenega v reakciji, lahko tvori 126,67 g NaCl.
Začnite drugo enačbo, ki je enaka prvi, vendar z drugim reaktantom.
Drugi reagent je Cl2, od tega imate 0,35458 molov. Razmerje Cl2 NaCl je 1: 2, zato bosta na vsak mol Cl2, ki reagira, nastala dva mola NaCl. 0,35458 × 2 = 0,70916 molov NaCl.
Dobljeno število pomnožimo s številom gramov na mol izdelka, da poiščemo količino proizvoda, ki ga lahko proizvede drugi reagent.
0,70916 molov NaCl × 58,243 g / mol = 41,304 g NaCl.
Primerjajte rezultate reakcij
Preučite rezultate obeh enačb. Katera koli enačba, ki je privedla do manjše mase proizvoda, vsebuje mejni reagent. Ker se reakcija lahko nadaljuje le, dokler se ta reaktant ne porabi, pa je v tej enačbi proizvedeno toliko gramov reaktanta, toliko gramov bo nastalo v celotni reakciji.
V enačbi soli Cl2 je dalo najmanj gramov NaCl, zato je mejni reaktant. S to reakcijo bo nastalo le 41,304 g NaCl.
Izračunajte mole izdelka
Določite mole proizvedenega izdelka tako, da grame izdelka delite z grami na mol izdelka. Zdaj ste izračunali število molov vsake spojine, uporabljene v tej reakciji.
41,304 g NaCl ÷ 58,243 g / mol = 0,70917 molov NaCl.
Opozorila
Ne poskušajte reproducirati tega poskusa. Natrij je zelo hlapljiva kovina in z njim sme ravnati samo strokovnjak.