Stoikiometriset laskelmat
![Stoikiometriset laskelmat](https://learnaboutworld.com/storage/img/nophoto.jpg)
- 3821
- 898
- Mr. Clifford Kshlerin
Mitkä ovat stökiometriset laskelmat?
Se Stoikiometriset laskelmat Ne ovat niitä, jotka suoritetaan kemialliseen reaktioon osallistuvien elementtien tai yhdisteiden massasuhteiden perusteella.
Ensimmäinen askel niiden suorittamiseksi on tasapainottaa kiinnostava kemiallinen reaktio. Samoin kemialliseen prosessiin osallistuvien yhdisteiden oikeat kaavat tulisi tietää.
Stoikiometriset laskelmat perustuvat joukkojen soveltamiseen, joista seuraavat seuraavat: massan säilyttämislaki; määriteltyjen mittasuhteiden tai jatkuvan koostumuksen laki; Ja lopuksi, useiden mittasuhteiden laki.
Massan säilyttämislaki toteaa, että kemiallisessa reaktiossa reagoivien aineiden massojen summa on yhtä suuri kuin tuotteiden massojen summa. Kemiallisessa reaktiossa kokonaismassa pysyy vakiona.
Määriteltyjen mittasuhteiden tai vakiokoostumuksen laki osoittaa, että osoitat erilaisia kuin mitä tahansa puhdasta yhdistettä on samat elementit samoissa massasopimuksissa. Esimerkiksi puhdas vesi on sama lähteestä riippumatta tai mitä mantereen (tai planeettaa) tulee.
Ja kolmas laki, useiden mittasuhteiden laki, osoittaa, että kun kaksi elementtiä A ja B muodostavat useamman kuin yhden yhdisteen, elementin B massan osuus, joka yhdistetään tiettyyn elementin A massoon, jokaisessa yhdisteessä voi ilmaistaan pieninä kokonaislukuina. Eli anB -m n ja m Ne ovat kokonaisia numeroita.
Mitkä ovat stökiometriset laskelmat ja niiden vaiheet?
Ne ovat laskelmia, joiden tarkoituksena on ratkaista erilaiset kysymykset, joita voi syntyä, kun kemiallista reaktiota tutkitaan. Tätä varten tietojen tuntemus niitä hallitsevista kemiallisista prosesseista ja laeista on oltava.
Stoikiometrisen laskelman avulla voidaan saada esimerkiksi reagenssin tuntematon massa, joka on reagoivan aineen massa. Voit myös tietää yhdisteessä olevien kemiallisten elementtien prosentuaalisen koostumuksen ja siitä saadaan yhdisteen empiirinen kaava.
Tämän seurauksena yhdisteen empiirisen tai minimaalisen kaavan tuntemus mahdollistaa sen molekyylisen kaavan muodostumisen.
Lisäksi stökiometrinen laskelma mahdollistaa kemiallisessa reaktiossa tietää, mikä rajoittava reagenssi on, tai jos on ylimääräinen reagenssi, samoin kuin tämän massa.
Tasot
Vaiheet riippuvat korotetun ongelman tyypistä ja sen monimutkaisuudesta.
Kaksi yleistä tilannetta ovat:
- Kaksi elementtiä reagoivat aiheuttamaan yhdistettä ja vain yhden reagoivan elementin massa on tiedossa.
- Toisen elementin tuntematon massa on toivoa, samoin kuin reaktiosta johtuva yhdisteen massa.
Yleensä näiden harjoitusten ratkaisussa on noudatettava seuraavaa vaihejärjestystä:
- Määrittää kemiallinen reaktioyhtälö.
- Tasapainottaa yhtälö.
- Kolmas vaihe on, käyttämällä stökiometristen elementtien ja kertoimien atomipainoja, saadaan reagoivien elementtien massojen osuus.
- Sitten, käyttämällä määriteltyjen mittasuhteiden lakia, kun reagoivan elementin massa on tiedossa, ja osuus, jonka kanssa se reagoi toisen elementin kanssa, tietää toisen elementin massa.
- Ja viides ja viimeinen vaihe, jos reagoivien elementtien massot tunnetaan, sen summa antaa sinun laskea reaktiossa tuotetun yhdisteen massan. Tässä tapauksessa nämä tiedot saadaan massan suojelulain perusteella.
Ratkaisut
-Harjoitus 1
Mikä on ylimääräinen reagenssi, kun 15 g mg 15 g: n S: llä reagoitiin MG: n muodostamiseksi? Ja kuinka monta grammaa MG: tä tapahtuu reaktiossa?
Tiedot:
-Mg ja s = 15 g massaa
-Mg: n atomipaino = 24,3 g/mol.
-S = 32,06 g/mol atomipaino.
Vaihe 1: Reaktioyhtälö
Mg +s => mgs (se on jo tasapainossa)
Vaihe 2: MG: n yhdistämisen osuuden luominen MGS: n tuottamiseksi
Yksinkertaistamiseksi voit pyöristää Mg: n atomipainon nopeudella 24 g/mol ja S: n atomipainon lämpötilassa 32 g/mol. Sitten osuus, johon S ja MG yhdistetään.
Vastavuoroisella osuus, jossa MG yhdistetään S: hen, on yhtä suuri kuin 3: 4 (mg/s)
Vaihe 3: Ylimääräisen reagenssin ja sen massan keskustelu ja laskeminen
Mg: n ja S: n massa on 15 g molemmille, mutta osuus, jossa MG ja S React, on 3: 4 ja nro 1: 1. Sitten voidaan päätellä, että ylimääräinen reagenssi on MG, koska se on vähemmän suhteessa S: n suhteen.
Tämä johtopäätös voidaan tehdä testiin laskemalla Mg: n massa, joka reagoi 15 g: llä S: lla.
g mg = 15 g S x (3 g mg)/mol)/(4 g S/mol)
11,25 g Mg
Superant mg massa = 15 g - 11,25 g
3,75 g.
Vaihe 4: Reaktiossa muodostettu MGS -massa massan säilyttämislakiin perustuva
Mgs massa = mg massa + s s
11,25 g + 15 g.
26, 25 g
Harjoitus didaktisiin tarkoituksiin voitiin tehdä seuraavasti:
Laske g -grammat, jotka reagoivat 15 g: n mg: n kanssa, käyttämällä tässä tapauksessa 4: 3: n osuutta.
g s = 15 g mg x (4 g S/mol)/(3 g mg/mol)
20 g
Jos tilanne esitetään tässä tapauksessa, voitaisiin nähdä, että 15 g: tä S: tä ei pääse reagoimaan kokonaan 15 g: n Mg: n kanssa, puuttuva 5 g. Tämä vahvistaa, että ylimääräinen reagenssi on MG ja S on rajoittava reagenssi MGS: n muodostumisessa, kun molemmilla reaktiivisilla elementeillä on sama massa.
Voi palvella sinua: magnesiumfluoridi: rakenne, ominaisuudet, synteesi, käyttö-Harjoitus 2
Laske natriumkloridin (NACl) ja epäpuhtauksien massa 52 g: ssä NaCl: tä, puhtausprosentti 97,5%.
Tiedot:
-Näytteen massa: 52 g NaCl: ta
-Puhtauden prosenttiosuus = 97,5%.
Vaihe 1: NaCl: n puhtaan massan laskenta
NaCl -massa = 52 g x 97,5%/100%
50,7 g
Vaihe 2: Epäpuhtauksien massan laskenta
% epäpuhtauksia = 100% - 97,5%
2,5%
Epäpuhtauksien massa = 52 g x 2,5%/100%
1,3 g
Siksi 50,7 g: n 52 g: n suola on puhtaita NaCl -kiteitä ja 1,3 g epäpuhtauksia (kuten muita ioneja tai orgaanisia aineita).
-Harjoitus 3
Mitä happimassa (O) on 40 g typpihappoa (HNO3), tietäen, että sen molekyylipaino on 63 g/mol ja O: n atomipaino on 16 g/mol?
Tiedot:
-HNO -massa3 = 40 g
-Atomipaino O = 16 g/mol.
-HNO: n molekyylipaino3
Vaihe 1: Laske HNO: n moolien lukumäärä3 läsnä 40 g: n hapon massassa
HNO: n moolit3 = 40 g hnoa3 x 1 mol hnoa3/63 g HNO: ta3
0,635 moolia
Vaihe 2: Laske moolien lukumäärä tai läsnä
HNO -kaava3 Osoittaa, että HNO: n kutakin moolia tai jokaista moolia on 3 moolia3.
Moolit O = 0,635 moolia HNO: ta3 X 3 moolia o/mol HNO: ta3
1 905 moolia O
Vaihe 3: Laskenta tai läsnä 40 g HNO: ta3
G O = 1 905 moolia O x 16 g o/molia O: ta
30,48 g
Eli HNO: n 40 g3, 30,48 g johtuu yksinomaan happiatomien moolien painosta. Tämä suuri hapen osa on tyypillinen oksoanionille tai niiden kolmannelle suolalle (Nano3, Esimerkiksi).
-Harjoitus 4
Kuinka monta grammaa kaliumkloridia (KCL) valmistetaan hajottamalla 20 g kaliumkloraattia (KCLO3-A?, Tietäen, että KCL: n molekyylipaino on 74,6 g/mol ja KCLO: n molekyylipaino3 on 122,6 g/mol
Tiedot:
-Kclo -massa3 = 20 g
-Kcl: n molekyylipaino = 74,6 g/mol
-Kclo -molekyylipaino3 = 122,6 g/mol
Vaihe 1: Reaktioyhtälö
2kclo3 => 2kcl + 3o2
Vaihe 2: KCLO -massalaskelma3
g kclo3 = 2 moolia x 122,6 g/mol
245,2 g
Vaihe 3: KCl -massalaskelma
g Kcl = 2 moolia x 74,6 g/mol
149,2 g
Vaihe 4: Hajoamisen aiheuttaman KCl -massan laskenta
245 g kcloa3 Ne tuotetaan hajoamisen 149, 2 g KCl: ää. Joten tätä suhdetta (stoikiometrinen kerroin) voidaan käyttää KCl -massan löytämiseen, joka tapahtuu 20 g: stä kcloa3-
g Kcl = 20 g kcloa3 x 149 g Kcl / 245,2 g kcloa3
12,17 g
Huomaa, kuinka O: n massasuhde2 KCLO: n sisällä3. 20 g: n kclo3, Hieman alle puolet johtuu happesta, joka on osa oksoanion kloraattia.
-Harjoitus 5
Löydä seuraavien aineiden prosentuaalinen koostumus: a) dopa, c9HyksitoistaEI4 ja b) turhallina, c8H8JOMPIKUMPI3.
Voi palvella sinua: Dimetylanyliini: rakenne, ominaisuudet, synteesi, käyttääa) dopa
Vaihe 1: Löydä DPA C: n molekyylipaino9HyksitoistaEI4
Tätä varten niiden alaindeksien edustamien moolien yhdisteessä olevien elementtien atomipaino on alun perin moninkertaistettu. Molekyylipainon löytämiseksi lisätään grammat.
Hiili (c): 12 g/mol x 9 mol = 108 g
Vety (h): 1 g/mol x 11 mol = 11 g
Typpi (n): 14 g/mol x 1 mol = 14 g
Happi (O): 16 g/mol x 4 mol = 64 g
DOP: n molekyylipaino = (108 g + 11 g + 14 g + 64 g)
197 g
Vaihe 2: Löydä DOPA: ssa olevien elementtien prosentuaalinen koostumus
Tätä varten sen molekyylipaino (197 g) otetaan 100%.
% C = 108 g/197G x 100%
54,82%
% H = 11 g/197 g x 100%
5,6 %
% n = 14 g/197 g x 100%
7,10%
% O = 64 g/197 g
32,48%
b) turha
Osa 1: Vanilliini C: n molekyylipainon laskeminen8H8JOMPIKUMPI3
Tätä varten kunkin elementin atomipaino kerrotaan heidän läsnä olevien moolien lukumäärällä lisäämällä massan, jonka eri elementit tarjoavat
C: 12 g/mol x 8 mol = 96 g
H: 1 g/mol x 8 mol = 8 g
O: 16 g/mol x 3 mol = 48 g
Molekyylipaino = 96 g + 8 g + 48 g
152 g
Osa 2: Löydä % VAINILLINAssa olevista eri elementeistä
Oletetaan, että sen molekyylipaino (152 g/mol) edustaa 100%.
% C = 96 g /152 g x 100%
63,15%
% H = 8 g / 152 g x 100%
5,26%
% O = 48 g/152 g x 100%
31, 58 %
-Harjoitus 6
Alkoholin massaprosentti koostumus on seuraava: hiili (c) 60%, vety (H) 13% ja happi (O) 27%. Hanki minimi kaava tai empiirinen kaava.
Tiedot:
Atomipainot: c 12 g/mol, h 1 g/mol ja happi 16 g/mol.
Vaihe 1: Alkoholissa olevien elementtien moolien lukumäärän laskeminen
Oletetaan, että alkoholimassa on 100 g. Tämän seurauksena C: n massa on 60 g, H: n massa on 13 g ja happimassa on 27 g.
Moolien lukumäärän laskeminen:
Moolien lukumäärä = elementin massa/paino
Moolit c = 60 g/(12 g/mol)
5 moolia
moolit H = 13 g/(1 g/mol)
13 moolia
Moolit O = 27 g/(16 g/mol)
1,69 moolia
Vaihe 2: Minimi- tai empiirisen kaavan hankkiminen
Tätä varten löytyy kokonaisluvun osuus moolien lukumäärän välillä. Tämän tarkoituksena on saada elementtien atomien lukumäärä vähimmäiskaavassa. Tätä varten eri elementtien moolit jaetaan elementin moolien lukumäärän välillä alemmassa osassa.
C = 5 moolia/1,69 moolia
C = 2,96
H = 13 moolia/1,69 moolia
H = 7,69
O = 1,69 moolia/1,69 moolia
O = 1
Näiden lukujen pyöristäminen, vähimmäiskaava on: c3H8JOMPIKUMPI. Tämä kaava vastaa propanolia, ch3CH2CH2vai niin. Tämä kaava on kuitenkin myös yhdistelmä CH3CH2Kisko3, Etyylimetyylieetteri.