Πώς μπορεί να προσδιοριστεί η στοιχειομετρία για μια αντίδραση που σχηματίζει αέριο αντί για ίζημα;
1. Προσδιορίστε το αέριο που παράγεται
* Χημικές εξισώσεις: Η ισορροπημένη χημική εξίσωση για την αντίδραση θα δείξει σαφώς το αέριο προϊόν.
* Παρατηρήσεις: Μπορεί να παρατηρήσετε την εξέλιξη των φυσαλίδων, μια αλλαγή πίεσης ή μια ξεχωριστή μυρωδιά που σχετίζεται με το αέριο.
2. Μέθοδοι προσδιορισμού στοιχειομετρίας
* Μέτρηση όγκου:
* Εάν το αέριο συλλέγεται πάνω από το νερό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ιδανικό νόμο για το αέριο (PV =NRT) για να υπολογίσετε τα γραμμομορείς του παραγόμενου αερίου, γνωρίζοντας τον όγκο, την πίεση, τη θερμοκρασία και την πίεση ατμών του νερού σε αυτή τη θερμοκρασία.
* Εάν το αέριο συλλέγεται με μετατόπιση υγρού, μπορείτε να μετρήσετε τον όγκο του υγρού που μετατοπίζεται για να προσδιορίσετε τον όγκο του παραγόμενου αερίου.
* Μέτρηση μάζας:
* Εάν το αέριο είναι εύκολα συμπυκνωμένο ή μπορεί να παγιδευτεί σε ένα κατάλληλο δοχείο, μπορείτε να ζυγίσετε το δοχείο πριν και μετά την αντίδραση για να προσδιορίσετε τη μάζα του παραγόμενου αερίου.
* τιτλοδότηση:
* Για τις αντιδράσεις που περιλαμβάνουν οξέα και βάσεις που παράγουν αέριο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τεχνικές τιτλοδότησης για να προσδιορίσετε τις γραμμομορείς του αντιδραστηρίου που καταναλώνονται, οι οποίες θα σχετίζονται άμεσα με τις γραμμομορείς του παραγόμενου αερίου.
3. Στομεομετρικοί υπολογισμοί
* moles του αντιδραστηρίου και του προϊόντος: Χρησιμοποιήστε την ισορροπημένη χημική εξίσωση για να προσδιορίσετε την αναλογία mole μεταξύ του αντιδραστηρίου και του προϊόντος αερίου.
* Υπολογισμοί μάζας και όγκου: Εφαρμόστε την αναλογία mole για να υπολογίσετε τη μάζα ή τον όγκο του παραγόμενου αερίου, λαμβάνοντας υπόψη τη μοριακή μάζα του αερίου και τον ιδανικό νόμο περί αερίου.
Παράδειγμα:αντίδραση μαγνησίου με υδροχλωρικό οξύ
Mg (s) + 2HCL (aq) → MgCl₂ (aq) + h₂ (g)
1. Προσδιορίστε το αέριο: Το αέριο υδρογόνου (H₂) παράγεται.
2. Μέτρηση όγκου: Θα μπορούσατε να συλλέξετε το αέριο υδρογόνου πάνω από το νερό και να μετρήσετε τον όγκο του, στη συνέχεια να υπολογίσετε τα moles χρησιμοποιώντας τον ιδανικό νόμο περί αερίου.
3. Στομεομετρικά υπολογισμοί: Η εξίσωση δείχνει μια αναλογία 1:1 mole μεταξύ μαγνησίου και αερίου υδρογόνου. Εάν αντιδράτε 0,1 moles μαγνησίου, θα περιμένατε να παράγετε 0,1 moles αερίου υδρογόνου.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Συλλογή αερίου: Βεβαιωθείτε ότι το αέριο συλλέγεται με ακρίβεια και ότι κανένα αέριο δεν διαφεύγει κατά τη διάρκεια της αντίδρασης.
* Πίεση ατμών: Εάν συλλέγετε αέριο πάνω από το νερό, λαμβάνετε υπόψη την πίεση των υδρατμών στους υπολογισμούς σας.
* Θερμοκρασία και πίεση: Χρησιμοποιήστε τις σωστές τιμές θερμοκρασίας και πίεσης στους υπολογισμούς σας, ειδικά όταν χρησιμοποιείτε τον ιδανικό νόμο περί αερίου.
Σημείωση: Δεν είναι όλες οι αντιδράσεις που παράγουν φυσικό αέριο κατάλληλες για όλες τις μεθόδους. Επιλέξτε την καλύτερη προσέγγιση με βάση τη συγκεκριμένη αντίδραση και τον διαθέσιμο εξοπλισμό.
