Πώς χρησιμοποιείται η στοιχειομετρία για τον υπολογισμό της ποσότητας του προϊόντος από το αντιδραστήριο;
1. Ισορροπημένη χημική εξίσωση:
* Το πρώτο βήμα είναι να έχουμε μια ισορροπημένη χημική εξίσωση για την αντίδραση. Αυτή η εξίσωση σας λέει τον ακριβή αριθμό γραμμομορίων κάθε αντιδραστηρίου και προϊόντος που εμπλέκεται στην αντίδραση. Για παράδειγμα:
* 2H₂ + O₂ → 2H₂O
* Αυτή η εξίσωση μας λέει ότι 2 γραμμομονείς αερίου υδρογόνου (Η) αντιδρούν με 1 mole αερίου οξυγόνου (O₂) για να παράγουν 2 γραμμομορείς νερού (H₂O).
2. Αναλογίες μολύβδου:
* Οι συντελεστές στην ισορροπημένη εξίσωση αντιπροσωπεύουν τις αναλογίες των αντιδραστηρίων και των προϊόντων. Στο παραπάνω παράδειγμα, η αναλογία mole του H₂ προς H₂O είναι 2:2, η οποία απλοποιεί το 1:1. Αυτό σημαίνει ότι για κάθε 1 mole του H₂ που καταναλώνεται, παράγεται 1 mole του H₂o.
3. Μετατροπή μάζας σε moles:
* Συνεργαζόμαστε συχνά με μάζες αντιδραστηρίων και όχι με κλάση. Για να χρησιμοποιήσετε τη στοιχειομετρία, πρέπει να μετατρέψετε τη μάζα του αντιδραστηρίου σε moles χρησιμοποιώντας τη μοριακή μάζα του.
* Η μοριακή μάζα είναι η μάζα ενός γραμμομόρου μιας ουσίας. Μπορείτε να το βρείτε στον περιοδικό πίνακα.
4. Υπολογισμός γραμμομορίων του προϊόντος:
* Χρησιμοποιώντας την αναλογία mole από την ισορροπημένη εξίσωση, μπορείτε να υπολογίσετε τον αριθμό των γραμμομορίων του προϊόντος που θα σχηματιστεί από τον δεδομένο αριθμό γραμμομορίων του αντιδραστηρίου.
* Για παράδειγμα, εάν έχετε 3 moles H₂, θα παράγετε 3 moles του H₂O επειδή η αναλογία mole είναι 1:1.
5. Μετατρέποντας τα moles σε μάζα:
* Τέλος, μπορείτε να μετατρέψετε τις γραμμομονείς του προϊόντος πίσω σε γραμμάρια χρησιμοποιώντας τη μοριακή μάζα του.
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι θέλετε να υπολογίσετε τη μάζα του νερού που παράγεται από 10 γραμμάρια αερίου υδρογόνου.
1. Ισορροπημένη εξίσωση: 2H₂ + O₂ → 2H₂O
2. moles του h₂:
* Μοριακή μάζα H₂ =2 g/mol
* Moles H₂ =10 g / 2 g / mol =5 moles
3. moles του h₂o:
* Η αναλογία Mole του H₂ προς H₂o είναι 1:1
* Moles του h₂o =5 moles (h₂) x (1 mole h₂o / 1 mole h₂) =5 moles
4. Μάζα H₂o:
* Μοριακή μάζα H₂O =18 g/mol
* Μάζα H₂O =5 moles x 18 g/mol =90 g
Επομένως, 10 γραμμάρια αερίου υδρογόνου θα παράγουν 90 γραμμάρια νερού.
Βασικά σημεία:
* Η στοιχειομετρία βασίζεται στον νόμο της διατήρησης της μάζας, ο οποίος δηλώνει ότι η σημασία δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί σε χημική αντίδραση.
* Η ισορροπημένη χημική εξίσωση είναι απαραίτητη για τους στοιχειομετρικούς υπολογισμούς.
* Η στοιχειομετρία μας επιτρέπει να προβλέψουμε την ποσότητα του προϊόντος που μπορεί να σχηματιστεί από μια δεδομένη ποσότητα αντιδραστηρίου, το οποίο είναι απαραίτητο για τη χημική σύνθεση και την ανάλυση.
