У стехиометрији или проучавању релативних количина супстанци у реакцијама наићи ћете на две ситуације које захтевају израчунавање молекуларног односа. У једном анализирате мистериозну супстанцу да бисте утврдили њену емпиријску формулу, ау другом израчунавате релативне количине реактаната и производа у реакцији. У првом случају обично морате измерити појединачне компоненте једињења и израчунати број молова сваког од њих. У другом случају, однос молова обично можете пронаћи уравнотежењем једначине за реакцију.
Одређивање емпиријске формуле
Типичан поступак за одређивање емпиријске формуле мистериозног једињења је његова анализа за саставне елементе. Ако добијете тежину сваког елемента у једињењу, можете одредити број молова сваког једињења тако што ћете стварну тежину у грамима поделити са атомском тежином тог елемента. Да бисте то урадили, атомске тежине морате потражити у периодном систему или, да бисте себи олакшали ситуацију, можете да користите мрежу калкулатор кртица који аутоматски претвара између тежине у грамима и броја мадежа.
Једном када сазнате број молова сваке компоненте једињења, поделите сваки са оним са најмањим бројем и заокружите на најближи цели број. Бројеви су молски односи и појављују се као индекси у емпиријској формули.
Пример: Анализирате једињење и установите да оно садржи 0,675 г водоника (Х), 10,8 г кисеоника (О) и 13,5 г калцијума (Ца). Шта је емпиријска формула?
- В - 0,675
- О - 0,675
- Ца - 0,337
Моларна маса водоника је 1 г (заокруживање на једну децималу), па је број молова присутних у једињењу 0,675 / 1 = 0,675. Моларна маса кисеоника је 16 г, а моларна маса калцијума 40,1 г. Изводећи исту операцију за ове елементе, открићете да је број молова сваког елемента:
Калцијум је елемент са најмањим бројем молова, који износи 0,337. Поделите овај број на остале да бисте добили молски однос. У овом случају то су Х - 2, О - 2 и Ца - 1. Другим речима, за сваки атом калцијума у једињењу постоје два водоника и два кисеоника.
Бројеви изведени као молски однос елемената појављују се у емпиријској формули као индекси. Емпиријска формула једињења је ЦаО2Х.2, што се обично пише Ца (ОХ)2.
Уравнотежавање једначине реакције
Ако знате реактанте и продукте реакције, можете написати неуравнотежену једначину реакције тако што ћете реактанте ставити на једну, а производе на другу страну. Закон очувања масе захтева да обе стране једначине морају имати једнак број атома сваког елемента, а то даје траг како пронаћи молски однос. Помножите сваку страну једначине са фактором који уравнотежава једначину. Фактори множења појављују се као коефицијенти и ти коефицијенти вам говоре молски однос сваког од једињења у реакцији.
На пример, водоник и кисеоник се комбинују и формирају воду. Неуравнотежена једначина је Х.2 + О.2 -> Х.2О. Међутим, ова једначина није уравнотежена јер на једној страни има више атома кисеоника него на другој. Уравнотежена једначина је 2Х2 + О.2 -> 2 Х.2О. Потребна су два атома водоника за сваки атом кисеоника да би се произвела ова реакција, па је молски однос између водоника и кисеоника 2: 1. Реакцијом настају два молекула воде, па је молски однос између кисеоника и воде 1: 2, али молски однос између воде и водоника је 2: 2.