Sådan gør du Stoichiometry Easy

"Stoichiometry" refererer til forholdet mellem reaktanter og produkter i kemiske reaktioner. Til en typisk kemisk reaktion, hvor generiske reaktanter A og B kombinerer til fremstilling af produkter C og D - dvs. A + B ---> C + D - støkiometriske beregninger tillader kemikeren at bestemme antallet af gram A, som hun skal føje til reaktionsblandingen for at reagere med forbindelse B, samt forudsige antallet af gram af produkterne C og D. Studerende, dog ofte find støkiometri problemer vanskelige, fordi de indebærer beregninger af antallet af mol af stoffer. Nøglen til at gøre støkiometri problemer er let at vedtage og øve en metodisk tilgang til problemerne.

Balancere den kemiske reaktionsligning. En afbalanceret reaktionsligning indeholder det samme antal af hver type atom på begge sider af reaktionspilen. Reaktionen mellem hydrogen, H2 og oxygen, O2, for at gøre vand, H20, for eksempel saldi til 2H2 + 02 ---> 2 H20. Dette betyder, at to molekyler af hydrogen reagerer med et molekyle ilt for at gøre 2 molekyler vand.

Konverter massen af ​​enhver reaktant eller produkt til mol ved at dividere grammaterialet med dets molekylvægt. Moles repræsenterer simpelthen en anden metode til at udtrykke mængden af ​​stof. Bemærk at udførelse af en støkiometrisk beregning kun kræver at kende massen af ​​en enkelt reaktionskomponent. Du kan derefter beregne masserne af alle andre komponenter. I eksemplet fra trin 1, lad os antage at 1,0 gram hydrogen vil reagere. Molekylvægten af ​​hydrogen - bestemt ved at sammenlægge atomvægten af ​​alle atomerne i molekylformlen - er 2,02 gram pr. Mol. Dette betyder, at reaktionen involverer (1,0 gram) /(2,02 gram /mol) = 0,50 mol hydrogen.

Multiplicer molen hydrogen ved det passende støkiometriske forhold for at bestemme antallet af mol af ethvert andet stof involveret i reaktionen. Det støkiometriske forhold repræsenterer simpelthen forholdet mellem koefficienterne fra den balancemæssige kemiske ligning. Placer altid koefficienten for forbindelsen, hvis masse du har til hensigt at beregne på toppen, og koefficienten af ​​forbindelsen, hvis masse du startede med på bunden. I eksemplet fra trin 1 kunne vi beregne mol oxygen, der skal reagere med hydrogen ved at multiplicere med 1/2, eller vi kunne beregne de mol vand produceret ved at multiplicere med 2 /2. Derfor ville 0,50 mol H2 kræve 0,25 mol ilt og producerer 0,50 mol vand.

Afslut problemet ved at omdanne mol stof tilbage til gram. Konvertering til mol, der kræves divideret med den sammensatte molekylvægt Omdannelse tilbage til gram kræver derfor multiplicering af mol efter molekylvægt. I tilfælde af hydrogen er dette unødvendigt, fordi vi allerede ved, at reaktionen involverer 1,0 gram H2. I tilfælde af oxygen, O2 er molekylvægten 32,00 gram /mol og 0,25 mol * 32,00 gram /mol = 8,0 gram O2. I tilfælde af vand er molekylvægten 18,02 gram /mol og 0,50 mol * 18,02 gram /mol = 9,0 gram H2O.

Dobbeltkryd dit resultat ved at bemærke, at det samlede gram reaktanter skal svare til samlede gram af produkter. I dette tilfælde var den kombinerede masse af H2 og O2 henholdsvis 1,0 og 8,0 gram for i alt 9,0 gram og 9,0 gram vand blev fremstillet. Dette afspejler loven om bevarelse af masse, som siger, at materien ikke kan skabes eller ødelægges af en kemisk reaktion