Πώς επιλύσατε έναν όγκο σε προβλήματα στην στοιχειομετρία;

Ακολουθεί μια κατανομή του τρόπου επίλυσης προβλημάτων που σχετίζονται με τον όγκο στην στοιχειομετρία, μαζί με εξηγήσεις και παραδείγματα:

Κατανόηση των εννοιών

* Stoichiometry: Η στοιχειομετρία είναι ο κλάδος της χημείας που ασχολείται με τις ποσοτικές σχέσεις μεταξύ αντιδραστηρίων και προϊόντων σε χημικές αντιδράσεις. Βασίζεται στον νόμο της διατήρησης της μάζας, ο οποίος δηλώνει ότι δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί σε συνήθεις χημικές αντιδράσεις.

* Όγκος: Στην στοιχειομετρία, ασχολούμαστε συχνά με τους όγκους των αερίων. Ο όγκος ενός αερίου είναι άμεσα ανάλογος με τον αριθμό των γραμμομορίων του παρόντος αερίου (σε σταθερή θερμοκρασία και πίεση). Αυτή η σχέση συλλαμβάνεται από τον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο:PV =NRT.

Βήματα για την επίλυση προβλημάτων όγκου σε στοιχειομετρία

1. Γράψτε μια ισορροπημένη χημική εξίσωση: Η ισορροπημένη εξίσωση είναι ζωτικής σημασίας επειδή σας δίνει τις αναλογίες mole μεταξύ αντιδραστηρίων και προϊόντων.

2. Μετατρέψτε τους όγκους σε moles:

* Αέρια: Χρησιμοποιήστε τον ιδανικό νόμο για το αέριο (PV =NRT) για να μετατρέψετε τον όγκο σε moles. Βεβαιωθείτε ότι έχετε τις σωστές τιμές θερμοκρασίας και πίεσης.

* υγρά/στερεά: Μετατρέψτε τους όγκους σε μάζα χρησιμοποιώντας πυκνότητα (μάζα =όγκος × πυκνότητα) και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε τη μοριακή μάζα για να μετατρέψετε τη μάζα σε γραμμομορείς.

3. Χρησιμοποιήστε αναλογίες mole από την ισορροπημένη εξίσωση: Οι συντελεστές στην ισορροπημένη εξίσωση αντιπροσωπεύουν τον σχετικό αριθμό γραμμομορίων κάθε ουσίας που εμπλέκεται στην αντίδραση.

4. Υπολογίστε τα κομμάτια της επιθυμητής ουσίας:Χρησιμοποιώντας τις αναλογίες mole από την ισορροπημένη εξίσωση, υπολογίστε τις γραμμομορείς της ουσίας που προσπαθείτε να βρείτε (προϊόν, αντιδραστήριο κ.λπ.).

5. Μετατρέψτε τις γραμμομορείς σε όγκο (εάν είναι απαραίτητο): Εάν η ερώτηση ζητήσει τον όγκο ενός αερίου, χρησιμοποιήστε τον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο για να μετατρέψετε τα moles που υπολογίσατε πίσω στον όγκο.

Παράδειγμα πρόβλημα

Ερώτηση: Πόσα λίτρα αερίου οξυγόνου (ΟΟ), που μετράται στους 25 ° C και 1 atm, απαιτούνται για να αντιδράσουν πλήρως με 5,0 g μετάλλου μαγνησίου (mg) για να σχηματίσουν οξείδιο του μαγνησίου (MGO);

Λύση:

1. Ισορροπημένη εξίσωση:

2 mg + o₂ → 2 mgo

2. Μετατρέψτε τη μάζα σε moles:

* Moles mg =(5,0 g mg) / (24,31 g / mol mg) =0,206 mol mg

3. Χρησιμοποιήστε αναλογίες mole:

* Από την ισορροπημένη εξίσωση, 2 moles mg αντιδρούν με 1 mole του o₂.

* Moles O₂ =(0,206 mol mg) × (1 mol o₂ / 2 mol mg) =0,103 mol o₂

4.

* Χρησιμοποιώντας τον ιδανικό νόμο για το αέριο (PV =NRT), αναδιατάξτε την επίλυση για V:

V =(nrt) / p

V =(0,103 mol) (0,0821 Lτοπληρωμένα / mol .K) (25 + 273,15 K) / (1 atm)

V ≈ 2.54 L

Επομένως, περίπου 2,54 λίτρα αερίου οξυγόνου απαιτούνται για να αντιδράσουν πλήρως με 5,0 g μεταλλικού μαγνησίου.

Βασικά σημεία

* Μονάδες: Δώστε ιδιαίτερη προσοχή στις μονάδες. Βεβαιωθείτε ότι είναι συνεπείς σε όλους τους υπολογισμούς σας.

* Ιδανικός νόμος αερίου: Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο είναι θεμελιώδης για την επίλυση προβλημάτων όγκου που αφορούν αέρια.

* Πυκνότητα: Χρησιμοποιήστε πυκνότητα για να μετατρέψετε την ένταση σε μάζα για υγρά και στερεά.

* Μοριακή μάζα: Η μοριακή μάζα είναι απαραίτητη για τη μετατροπή μεταξύ γραμμάρια και moles.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε περισσότερα παραδείγματα που θα θέλατε να εργαστείτε!