Stehiometrijski izračuni u tome što se sastoje, faze, vježbe rješavaju

stehiometrijski izračuni su oni koji su načinjeni na temelju odnosa mase elemenata ili spojeva koji su uključeni u kemijsku reakciju.

Prvi korak za njihovo ostvarenje je uravnotežiti kemijsku reakciju od interesa. Također, moraju biti poznate ispravne formule spojeva koji su uključeni u kemijski proces.

Stehiometrijski izračuni temelje se na primjeni niza zakona, među kojima su sljedeći: Zakon o očuvanju mase; zakon određenih razmjera ili stalnog sastava; i konačno, zakon višestrukih razmjera.

Zakon očuvanja mase ukazuje da je u kemijskoj reakciji zbroj masa reaktanata jednak zbroju masa proizvoda. U kemijskoj reakciji ukupna masa ostaje konstantna.

Zakon određenih razmjera ili konstantnog sastava navodi da različiti uzorci bilo kojeg čistog spoja imaju iste elemente u istim masenim razmjerima. Na primjer, čista voda je ista bez obzira na njezin izvor ili kontinent (ili planet) iz kojeg potječe.

I treći zakon, koji ima višestruke proporcije, pokazuje da kada dva elementa A i B tvore više od jednog spoja, udio mase elementa B koji se kombinira s danom masom elementa A u svakom od spojeva , može se izraziti u obliku malih cijelih brojeva. To jest, za A_nB_m n i m oni su cijeli brojevi.

indeks

• 1 Koji su to stehiometrijski izračuni i njihove faze??
  • 1.1 Faze
• 2 Vježbe riješene
  • 2.1 - Vježba 1
  • 2.2 - Vježba 2
  • 2.3 - Vježba 3
  • 2.4 -Vježba 4
  • 2.5 - Vježba 5
  • 2.6 - Vježba 6
• 3 Reference

Koji su to stehiometrijski proračuni i njihove faze?

To su izračuni namijenjeni rješavanju različitih pitanja koja se mogu pojaviti kada se proučava kemijska reakcija. Za to morate imati znanje o kemijskim procesima i zakonima koji ih vladaju.

Primjenom stehiometrijskog izračuna može se dobiti, na primjer, iz mase reaktanta nepoznata masa drugog reaktanta. Također možete znati postotak sastava kemijskih elemenata prisutnih u spoju i iz njega dobiti empirijsku formulu spoja.

Prema tome, poznavanje empirijske ili minimalne formule spoja omogućuje uspostavljanje njegove molekularne formule.

Osim toga, stehiometrijski izračun omogućuje poznavanje kemijske reakcije koja je ograničavajući reagens ili ako postoji višak reagensa, kao i masa ovog reagensa..

faze

Faze će ovisiti o vrsti postavljenog problema, kao io njegovoj složenosti.

Dvije uobičajene situacije su:

-Reagiraju se dva elementa da bi se dobio spoj i da se zna samo masa jednog od reaktanata.

-Željeno je znati nepoznatu masu drugog elementa, kao i masu spoja koja je rezultat reakcije.

Općenito, u rješavanju ovih vježbi mora se slijediti sljedeći redoslijed faza:

-Postavite jednadžbu kemijske reakcije.

-Uravnotežite jednadžbu.

-Treća faza je, koristeći atomske mase elemenata i stehiometrijske koeficijente, dobiti udio masa reaktanata.

-Zatim, koristeći zakon definiranih proporcija, jednom kada je poznata masa reaktantskog elementa i udio s kojim reagira s drugim elementom, znati masu drugog elementa.

-I peti i posljednji stadij, ako znamo mase reaktantskih elemenata, njihova suma nam omogućuje da izračunamo masu spoja proizvedenog u reakciji. U ovom slučaju, ova informacija se dobiva na temelju zakona o očuvanju mase.

Riješene vježbe

-Vježba 1

Što je preostali reagens kada 15 g Mg reagira s 15 g S da se formira MgS? I koliko će se grama MgS proizvesti u reakciji?

podaci:

-Masa Mg i S = 15 g

-Mg atomska masa = 24,3 g / mol.

-Atomska masa S = 32,06 g / mol.

Korak 1: Jednadžba reakcije

Mg + S => MgS (već uravnotežen)

Korak 2: Utvrditi omjer u kojem se Mg i S kombiniraju za proizvodnju MgS

Radi jednostavnosti, atomska masa Mg može se zaokružiti na 24 g / mol, a atomska masa S na 32 g / mol. Tada će omjer u kojem su kombinirani S i Mg biti 32:24, dijeleći 2 termina sa 8, omjer je smanjen na 4: 3.

U recipročnom obliku, udio u kojem je Mg kombiniran sa S jednak je 3: 4 (Mg / S)

Korak 3: rasprava i izračun preostalog reagensa i njegove mase

Masa Mg i S je 15 g za oba, ali udio u kojem reagiraju Mg i S je 3: 4, a ne 1: 1. Zatim se može zaključiti da je preostali reagens Mg, budući da je u manjem omjeru u odnosu na S.

Ovaj zaključak može se ispitati izračunavanjem mase Mg koja reagira s 15 g S.

g Mg = 15 g Sx (3 g Mg) / mol) / (4 g S / mol)

11,25 g Mg

Suvišak mase Mg = 15 g - 11,25 g

3,75 g.

Korak 4: Masa MgS formirana u reakciji na temelju zakona očuvanja mase

Masa MgS = masa Mg + mase S

11,25 g + 15 g.

26, 25 g

Vježba s didaktičkim ciljevima može se obaviti na sljedeći način:

Izračunajte gramove S koji reagiraju s 15 g Mg, koristeći u ovom slučaju omjer 4: 3.

g S = 15 g Mg x (4 g S / mol) / (3 g Mg / mol)

20 g

Ako je situacija predstavljena u ovom slučaju, moglo bi se vidjeti da 15 g S ne bi došlo do potpune reakcije s 15 g Mg, koji nedostaje 5 g. To potvrđuje da je preostali reagens Mg i S je ograničavajući reagens za stvaranje MgS, kada oba reaktivna elementa imaju istu masu.

-Vježba 2

Izračunajte masu natrijevog klorida (NaCl) i nečistoća u 52 g NaCl s postotkom čistoće od 97,5%.

podaci:

-Masa uzorka: 52 g NaCl

-Postotak čistoće = 97,5%.

Korak 1: Izračunavanje čiste mase NaCl

Masa NaCl = 52 g x 97,5% / 100%

50,7 g

Korak 2: izračun mase nečistoća

% nečistoća = 100% - 97,5%

2.5%

Masa nečistoća = 52 g x 2,5% / 100%

1,3 g

Stoga, od 52 g soli, 50.7 g su čisti kristali NaCl i 1.3 g nečistoća (kao što su drugi ioni ili organska tvar).

-Vježba 3

Koja je masa kisika (O) u 40 g dušične kiseline (HNO₃znajući da je njegova molekularna težina 63 g / mol, a atomska masa O je 16 g / mol?

podaci:

-HNO masa₃ = 40 g

-Atomska masa O = 16 g / mol.

-Molekularna težina HNO₃

Korak 1: Izračunajte broj mola HNO₃ prisutne u masi od 40 g kiseline

Molovi HNO₃ = 40 g HNO₃ x 1 mol HNO₃/ 63 g HNO₃

0.635 mola

Korak 2: Izračunajte broj molova prisutnog O

Formula HNO₃ označava da postoje 3 mola O za svaki mol HNO_3.

Molovi O = 0,635 mola HNO₃ X3 mola O / mol HNO₃

1.905 mola O

Korak 3: Izračunajte masu O prisutnu u 40 g HNO₃

g O = 1.905 mola O x 16 g O / mol O

30,48 g

To jest, to je od 40g HNO₃, 30,48 g su isključivo posljedica težine molova kisikovih atoma. Ovaj veliki udio kisika je tipičan za oksoanione ili njihove tercijarne soli (NaNO₃, na primjer).

-Vježba 4

Koliko grama kalijevog klorida (KCl) nastaje razgradnjom 20 g kalijevog klorata (KClO)?₃), znajući da je molekulska masa KCl 74,6 g / mol i molekulska masa KClO₃ ona je 122,6 g / mol

podaci:

-Masa KClO₃ = 20 g

-Molekulska masa KCl = 74,6 g / mol

-Molekularna težina KClO₃ = 122,6 g / mol

Korak 1: Jednadžba reakcije

2KClO₃ = 2KCl + 3O₂

Korak 2: Izračunavanje mase KClO₃

g KClO₃ = 2 mola x 122.6 g / mol

245,2 g

Korak 3: Izračunajte masu KCl

g KCl = 2 mola x 74,6 g / mol

149,2 g

Korak 4: izračunavanje mase KCl proizvedene razgradnjom

245 g KClO₃ Razgradnjom nastaje 149,2 g KCl. Zatim se taj omjer (stehiometrijski koeficijent) može upotrijebiti za pronalaženje mase KCl koja se proizvodi iz 20 g KClO₃:

g KCl = 20 g KClO₃ x 149 g KCl / 245,2 g KClO₃

12,17 g

Primijetite kako je omjer mase O₂ unutar KClO₃. Od 20 g KClO₃, nešto manje od polovice je zbog kisika koji je dio oksoanion klorata.

-Vježba 5

Nađite postotni sastav sljedećih tvari: a) dopa, C₉H₁₁NE₄ i b) Vainillina, C₈H₈O₃.

a) Dopa

Korak 1: Pronađite molekularnu težinu dopa C₉H₁₁NE₄

Da bi se to postiglo, atomska masa elemenata prisutnih u spoju se u početku množi s brojem molova koje predstavljaju njihovi indeksi. Da biste pronašli molekularnu težinu, dodajte gramove koje daju različiti elementi.

Ugljik (C): 12 g / mol x 9 mol = 108 g

Vodik (H): 1 g / mol x 11 mol = 11 g

Dušik (N): 14 g / mol x 1 mol = 14 g

Kisik (O): 16 g / mol x 4 mol = 64 g

Molekulska masa dopa = (108 g + 11 g + 14 g + 64 g)

197 g

Korak 2: Pronađite postotni sastav elemenata prisutnih u dopi

Za to se uzima molekularna težina (197 g) kao 100%.

% C = 108 g / 197 g 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) Vanilin

Dio 1: izračunavanje molekularne težine vanilina C₈H₈O₃

Da bi se to postiglo, atomska masa svakog elementa se množi brojem njegovih sadašnjih mola, dodajući masu koju pridonose različiti elementi.

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

Molekulska masa = 96 g + 8 g + 48 g

152 g

Dio 2: Nađite% različitih elemenata prisutnih u vanilinu

Pretpostavlja se da njegova molekularna težina (152 g / mol) predstavlja 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%

-Vježba 6

Maseni postotni sastav alkohola je sljedeći: ugljik (C) 60%, vodik (H) 13% i kisik (O) 27%. Uzmite svoju minimalnu formulu ili empirijsku formulu.

podaci:

Atomske težine: C 12 g / mol, H 1 g / mol i kisik 16 g / mol.

Korak 1: izračunavanje broja molova elemenata prisutnih u alkoholu

Pretpostavlja se da je masa alkohola 100g. Prema tome, masa C je 60 g, masa H je 13 g, a masa kisika je 27 g.

Izračun broja mola:

Broj mola = masa elementa / atomske mase elementa

molova C = 60 g / (12 g / mol)

5 mola

molova H = 13 g / (1 g / mol)

13 mola

molovi O = 27 g / (16 g / mol)

1,69 mola

Korak 2: Nabavite minimalnu ili empirijsku formulu

Da bismo to učinili, nalazimo omjer cijelih brojeva između brojeva mola. To služi za dobivanje broja atoma elemenata u minimalnoj formuli. U tu svrhu moli različitih elemenata dijele se s brojem mola elementa u manjem omjeru.

C = 5 mola / 1,69 mola

C = 2,96

H = 13 mola / 1,69 mola

H = 7,69

O = 1.69 mola / 1.69 mola

O = 1

Zaokružujući ove brojke, minimalna formula je: C₃H₈Ova formula odgovara propanolu CH₃CH₂CH₂OH. Međutim, ova formula je također ona formule CH spoja₃CH₂OCH₃, etil metil eter.

reference

1. Dominguez Arias M.J. (s.f.). Proračuni u kemijskim reakcijama. Oporavio se od: uv.es
2. Izračuni s kemijskim formulama i jednadžbama. [PDF]. Preuzeto s: 2.chemistry.msu.edu
3. SparkNotes. (2018.). Stehiometrijski izračun. Preuzeto s: sparknotes.com
4. ChemPages Netorials. (N. D.). Modul za stehiometriju: Opća stehiometrija. Preuzeto s: chem.wisc.edu
5. Flores, J. Química (2002) Uvodnik Santillana.
6. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija. (8. izdanje). CENGAGE Učenje.