Stechiometrické výpočty
![Stechiometrické výpočty](https://learnaboutworld.com/storage/img/nophoto.jpg)
- 3179
- 919
- Václav Višňovský
Čo sú stechiometrické výpočty?
Ten Stechiometrické výpočty Sú to tie, ktoré sa vykonávajú na základe masových vzťahov prvkov alebo zlúčenín zapojených do chemickej reakcie.
Prvým krokom na ich vykonanie je vyváženie chemickej reakcie záujmu. Podobne by mali byť známe správne vzorce zlúčenín zapojených do chemického procesu.
Stoichiometrické výpočty sú založené na uplatňovaní súboru zákonov, medzi ktorými sú: zákon o masovej ochrane; zákon definovaných rozmerov alebo neustále zloženie; A nakoniec, zákon viacerých rozmerov.
Zákon ochrany hmotností, že v chemickej reakcii sa súčet hmôt reagujúcich látok rovná súčtu masy výrobkov. V chemickej reakcii zostáva celková hmotnosť konštantná.
Zákon definovaných rozmerov alebo konštantného zloženia naznačuje, že vykazujete odlišné od akejkoľvek čistej zlúčeniny, ktoré majú rovnaké prvky v rovnakých hmotnostných rozmeroch. Napríklad čistá voda je rovnaká bez ohľadu na jej zdroj alebo aký kontinent (alebo planéta) prichádza.
A tretí zákon, zákon viacerých pomerov, naznačuje, že keď dva prvky A a B tvoria viac ako jednu zlúčeninu, podiel hmotnosti prvku B, ktorý je kombinovaný s danou hmotnosťou prvku A, v každej zo zlúčenín, môže byť vyjadrený z hľadiska malých celých čísel. To znamená pre anBm n a m Sú to celé čísla.
Čo sú stechiometrické výpočty a ich fázy?
Sú to výpočty určené na riešenie rôznych otázok, ktoré môžu vzniknúť pri štúdiu chemickej reakcie. Na tento účel musia byť vlastníctvo znalosť chemických procesov a zákonov, ktoré ich riadia.
Pri použití stechiometrického výpočtu, napríklad z hmoty reagujúcej látky, je možné získať neznáme hmotnosť iného činidla. Môžete tiež poznať percentuálne zloženie chemických prvkov prítomných v zlúčenine a z nej získať empirický vzorec zlúčeniny.
V dôsledku toho znalosť empirického alebo minimálneho vzorca zlúčeniny umožňuje vytvorenie jej molekulárnej receptúry.
Okrem toho, stechiometrický výpočet umožňuje v chemickej reakcii vedieť.
Etapa
Fázy budú závisieť od typu nastoleného problému, ako aj od jeho zložitosti.
Dve bežné situácie sú:
- Dva prvky reagujú na to, aby spôsobili zlúčeninu a je známa iba hmotnosť jedného z reagujúcich prvkov.
- Je potrebné poznať neznámu hmotnosť druhého prvku, ako aj hmotnosť zlúčeniny vyplývajúcej z reakcie.
Vo všeobecnosti sa pri riešení týchto cvičení musí dodržiavať nasledujúce poradie etáp:
- Stanovte rovnicu chemickej reakcie.
- Vyvážiť rovnicu.
- Tretia fáza je použitím atómových hmotností stechiometrických prvkov a koeficientov, získaním podielu hmotností reakčných prvkov.
- Potom použitím zákona definovaných rozmerov, keď je známa hmotnosť reagujúceho prvku, a pomer, s ktorým reaguje s druhým prvkom, poznať hmotnosť druhého prvku.
- A piata a posledná fáza, ak sú známe hmotnosti reagujúcich prvkov, jeho suma vám umožňuje vypočítať hmotnosť zlúčeniny produkovanej v reakcii. V tomto prípade sa tieto informácie získavajú na základe zákona o hromadnej ochrane.
Vyriešené cvičenia
-Cvičenie 1
Aké je nadbytočné činidlo, keď 15 g mg s 15 g s reaguje na vytvorenie mgs? A koľko gramov MG sa vyskytne pri reakcii?
Údaje:
-Mg a s = 15 g hmotnosť
-Atómová hmotnosť mg = 24,3 g/mol.
-Atómová hmotnosť S = 32,06 g/mol.
Krok 1: Reakčná rovnica
Mg +s => mgs (už je vyvážený)
Krok 2: Zriadenie pomeru, v ktorom sú MG a S kombinované, aby sa vytvorili MGS
Na zjednodušenie môžete zaokrúhliť atómovú hmotnosť mg pri 24 g/mol a atómovú hmotnosť S pri 32 g/mol. Potom podiel, v ktorom sú kombinované S a Mg, bude 32:24, čím sa rozdelí 2 výrazy na 8, podiel sa zníži na 4: 3.
V recipročnom podiele, v ktorom je MG kombinovaný s S, sa rovná 3: 4 (mg/s)
Krok 3: Diskusia a výpočet prebytočného činidla a jeho hmotnosti
Hmotnosť mg a s je 15 g pre obidve, ale podiel, v ktorom reagujú Mg a S, je 3: 4 a č. 1: 1. Potom sa dá odvodiť, že prebytočné činidlo je MG, pretože je v menšom pomere vzhľadom na S.
Tento záver sa dá urobiť na test výpočtom hmotnosti mg, ktorá reaguje s 15 g s.
g mg = 15 g s x (3 g mg)/mol)/(4 g s/mol)
11,25 g mg
Supočná mg hmotnosť = 15 g - 11,25 g
3,75 g.
Krok 4: MGS hmota vytvorená v reakcii na základe zákona o zachovaní hromadnej ochrany
MGS hmotnosť = mg hmotnosť + hmotnosť S
11,25 g + 15 g.
26, 25 g
Cvičenie na didaktické účely by sa dalo vykonať takto:
Vypočítajte gramy S, ktoré reagujú s 15 g mg, pri použití podielu 4: 3.
g S = 15 g mg x (4 g s/mol)/(3 g mg/mol)
20 g
Ak by bola situácia v tomto prípade predložená, bolo zrejmé, že 15 g S. by nedosiahlo úplne reagovanie s 15 g mg, chýbala 5 g. To potvrdzuje, že prebytočné činidlo je MG a S je obmedzujúce činidlo pri tvorbe MGS, keď oba reaktívne prvky majú rovnakú hmotnosť.
Môže vám slúžiť: fluorid horečnatý: štruktúra, vlastnosti, syntéza, použitie-Cvičenie 2
Vypočítajte hmotnosť chloridu sodného (NaCl) a nečistoty v 52 g NaCl s percentuálnym podielom 97,5%.
Údaje:
-Vzorová hmotnosť: 52 g NaCl
-Percento čistoty = 97,5%.
Krok 1: Výpočet čistej hmoty NaCl
Hmotnosť NACL = 52 g x 97,5%/100%
50,7 g
Krok 2: Výpočet hmotnosti nečistôt
% nečistoty = 100% - 97,5%
2,5%
Hmotnosť nečistôt = 52 g x 2,5%/100%
1,3 g
Preto z 52 g soli, 50,7 g sú čisté kryštály NaCl a 1,3 g nečistôt (napríklad iné ióny alebo organické látky).
-Cvičenie 3
Aká je kyslíková hmotnosť (O) v 40 g kyseliny dusičnej (HNO3), s vedomím, že jeho molekulová hmotnosť je 63 g/mol a atómová hmotnosť O je 16 g/mol?
Údaje:
-Hneda3 = 40 g
-Atómová hmotnosť O = 16 g/mol.
-Molekulová hmotnosť HNO3
Krok 1: Vypočítajte počet mólov HNO3 prítomný v hmotnosti 40 g kyseliny
Móly HNO3 = 40 g hno3 x 1 mol hno3/63 g hno3
0,635 mólov
Krok 2: Vypočítajte počet mólov alebo prítomných
HNO vzorec3 Naznačuje, že existujú 3 móly alebo pre každý mol HNO3.
Móly O = 0,635 mólov HNO3 X 3 mol O/mol hno3
1 905 mólov O
Krok 3: Výpočet hmotnosti alebo prítomnosti v 40 g HNO3
G z = 1 905 mólov O x 16 g O/mol O
30,48 g
To znamená, že 40 g hno3, 30,48g je výlučne spôsobený hmotnosťou mólov atómov kyslíka. Tento veľký podiel kyslíka je typický pre oxoánske alebo ich terciárne soli (nano3, Napríklad).
-Cvičenie 4
Koľko gramov chloridu draselného (KCL) sa produkuje rozkladom 20 g chlorečnanu draselného (KCLO3)?, s vedomím, že molekulová hmotnosť KCL je 74,6 g/mol a molekulová hmotnosť KCLO3 je 122,6 g/mol
Údaje:
-Masa3 = 20 g
-Molekulová hmotnosť KCl = 74,6 g/mol
-Molekulová hmotnosť KCLO3 = 122,6 g/mol
Krok 1: Reakčná rovnica
2kclo3 => 2KCl + 3o2
Krok 2: Výpočet hmotnosti KCLO3
g z kclo3 = 2 mol x 122,6 g/mol
245,2 g
Krok 3: Výpočet hmotnosti KCL
g Kcl = 2 mol x 74,6 g/mol
149,2 g
Krok 4: Výpočet hmotnosti KCL produkovanej rozkladom
245 g Kclo3 Vyrábajú sa rozkladom 149, 2 g KCL. Tento podiel (stechiometrický koeficient) sa teda môže použiť na nájdenie hmoty KCL, ktorá sa vyskytuje od 20 g KCLO3:
g Kcl = 20 g kclo3 x 149 g Kcl / 245,2 g Kclo3
12,17 g
Všimnite si, ako masový vzťah O2 Vo vnútri KCLO3. 20 g Kclo3, O niečo menej ako polovica je spôsobená kyslíkom, ktorý je súčasťou oxoanion chlorečného.
-Cvičenie 5
Nájdite percentuálne zloženie nasledujúcich látok: a) DOPA, C9HjedenásťNie4 a b) Vainillina, c8H8Ani3.
Môže vám slúžiť: dimetylanylín: štruktúra, vlastnosti, syntéza, použitiea) DOPA
Krok 1: Nájdite molekulovú hmotnosť DPA C9HjedenásťNie4
Z tohto. Na nájdenie molekulovej hmotnosti sa pridajú gramy, ktoré prispeli rôznymi prvkami.
Uhlík (C): 12 g/mol x 9 mol = 108 g
Vodík (H): 1 g/mol x 11 mol = 11 g
Dusík (N): 14 g/mol x 1 mol = 14 g
Kyslík (o): 16 g/mol x 4 mol = 64 g
Molekulová hmotnosť DOP = (108 g + 11 g + 14g + 64 g)
197 g
Krok 2: Nájdite percentuálne zloženie prvkov prítomných v DOPA
Za týmto účelom sa jeho molekulová hmotnosť (197 g) považuje za 100%.
% C = 108 g/197g x 100%
54,82%
% z H = 11 g/197g x 100%
5,6 %
% n = 14 g/197 g x 100%
7,10%
% O = 64 g/197 g
32,48%
b) Vainillina
Časť 1: Výpočet molekulovej hmotnosti vanilínu C8H8Ani3
Za týmto účelom je atómová hmotnosť každého prvku vynásobená počtom prítomných mólov, čím sa dodáva hmotnosť, ktorú poskytujú rôzne prvky
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
Molekulová hmotnosť = 96 g + 8 g + 48 g
152 g
Časť 2: Nájdite % rôznych prvkov prítomných vo Vainilline
Predpokladá sa, že jej molekulová hmotnosť (152 g/mol) predstavuje 100%.
% C = 96 g /152 g x 100%
63,15%
% z H = 8 g / 152 g x 100%
5,26%
% O = 48 g/152 g x 100%
31, 58 %
-Cvičenie 6
Hromadné percento zloženia alkoholu je nasledujúce: uhlík (C) 60%, vodík (H) 13% a kyslík (O) 27%. Získajte svoj minimálny vzorec alebo empirický vzorec.
Údaje:
Atómové hmotnosti: C 12 g/mol, h1g/mol a kyslík 16 g/mol.
Krok 1: Výpočet počtu mólov prvkov prítomných v alkoholu
Predpokladá sa, že hmotnosť alkoholu je 100 g. V dôsledku toho je hmotnosť C 60 g, hmotnosť H je 13 g a kyslíková hmotnosť je 27 g.
Výpočet počtu krtkov:
Počet mólov = hmotnosť prvku/hmotnosti
móly C = 60 g/(12 g/mol)
5 mólov
móly H = 13 g/(1 g/mol)
13 mólov
móly O = 27 g/(16 g/mol)
1,69 mólov
Krok 2: Získanie minimálneho alebo empirického vzorca
Za týmto účelom sa nachádza podiel celého počtu medzi číslami mólov. To slúži na získanie počtu atómov prvkov v minimálnom vzorec. Na tento účel sú móly rôznych prvkov rozdelené medzi počet mólov prvku v nižšom pomere.
C = 5 mólov/1,69 mólov
C = 2,96
H = 13 mólov/1,69 mólov
H = 7,69
O = 1,69 mólov/1,69 mólov
O = 1
Zaokrúhlenie týchto obrázkov je minimálny vzorec: C3H8Ani. Tento vzorec zodpovedá vzoru propanolu, ch3Chvály2Chvály2Oh. Tento vzorec je však tiež zlúčeninou CH3Chvály2Okradnúť3, Etylmetyléter.