Sådan beregnes mol i en kemisk reaktion - Trin-for-trin-vejledning

Af Kylene Arnold – Opdateret 30. august 2022

TL;DR

For at bestemme mol i en reaktion skal du konvertere alle reaktantmasser til gram, beregne hver forbindelses molære masse, dividere gram med molær masse og bruge de støkiometriske koefficienter til at finde det begrænsende reagens- og produktudbytte.

1. Konverter reaktantmasser til gram

Begynd med at udtrykke hver reaktants masse i gram. For eksempel er 0,05 kg natrium (Na) lig med 50,0 g (0,05 kg×1000 g/kg). I eksemplet med natrium-chlor har vi 50,0 gNa og 25.000 gCl₂.

2. Bestem atomvægte

Hent hvert grundstofs atomvægt fra det periodiske system (udtrykt i atommasseenheder, amu). Na = 22.990 amu, Cl = 35.453 amu.

3. Beregn molære masser af reaktanter og produkter

Sum atomvægtene af alle atomer i hver forbindelse for at opnå dens molære masse (gmol⁻¹). For eksempel:

• Na:22,990 gmol⁻¹
• Cl₂:2×35,453 = 70,506 gmol⁻¹
• NaCl:22,990 + 35,453 = 58,443 gmol⁻¹

4. Konverter gram til mol

Divider hver reaktants masse med dens molære masse:

• Na:50,0 g÷22,990 gmol⁻¹ = 2,1749 mol
• Cl₂:25.000 g÷70.506 gmol⁻¹ = 0,3546 mol

5. Undersøg reaktionskoefficienterne

Den afbalancerede ligning er 2 Na + Cl₂ → 2 NaCl. Koefficienter angiver molforholdet:2Na:1Cl2:2NaCl.

6. Identificer den begrænsende reaktant

Beregn hvor mange mol produkt hver reaktant kan generere ved at bruge det støkiometriske forhold.

• Na → 2,1749 molNa ×(2NaCl/2Na) = 2,1749 molNaCl
• Cl₂ → 0,3546 molCl₂ ×(2NaCl/1Cl₂) = 0,7092 molNaCl

Den mindre værdi (0,7092 molNaCl) indikerer, at Cl₂ er den begrænsende reaktant.

7. Beregn produktets maksimale masse

Multiplicer mol af produkt med dets molære masse:

• 0,7092 molNaCl × 58,443 gmol⁻¹ = 41,4 gNaCl

8. Bekræft resultatet

Krydstjek ved at beregne massen baseret på Na-grænsen:2,1749 molNaCl × 58,443 gmol⁻¹ = 127,0 gNaCl. Fordi den Cl₂-afledte mængde er mindre, vil reaktionen kun producere ~41,4 g NaCl.

9. Beregn endelige mol af produkt

Divider produktmassen med dens molære masse for at bekræfte molerne:

• 41,4 g÷58,443 gmol⁻¹ = 0,709 molNaCl

Sikkerhedsbemærkning

Natrium er meget reaktivt; dette eksperiment bør kun udføres i et kontrolleret laboratoriemiljø af uddannede fagfolk.

For autoritative data om Avogadros konstante og molære masseberegninger, se IUPAC og Wikipedia:Avogadro konstant .