Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Finden Sie die Messe in Gramm
- Finden Sie das Atomgewicht
- Berechnen Sie Gramm pro Mol
- Teilen Sie Gramm durch Gramm pro Mol
- Finden Sie die Reaktionskoeffizienten
- Bestimmen Sie den Grenzreaktanten
- Produktmasse bestimmen
- Reaktionsergebnisse vergleichen
- Berechnen Sie die Molzahl des Produkts
- Warnungen
Ein Mol ist die Menge eines Stoffes, die der Avogadros-Zahl entspricht, ungefähr 6.022 × 10 ^ 23. Dies ist die Anzahl der Atome in 12,0 Gramm Kohlenstoff-12. Wissenschaftler verwenden die Maulwurfsmessung, weil damit große Mengen leicht ausgedrückt werden können. Sie können die Anzahl der Mol bei jeder chemischen Reaktion anhand der chemischen Formel und der Masse der Reaktanten bestimmen.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Um die Molverhältnisse bei einer chemischen Reaktion zu berechnen, müssen für jedes in den Produkten und Reaktanten enthaltene Element die Atommasseneinheiten (Amus) ermittelt und die Stöchiometrie der Reaktion berechnet werden.
Finden Sie die Messe in Gramm
Berechnen Sie die Masse jedes Reaktanten in Gramm. Wenn die Reaktanten nicht bereits in Gramm angegeben sind, rechnen Sie die Einheiten um.
Zum Beispiel werden 0,05 kg Natrium (Na) mit 25.000 g Chlorgas (Cl2) zu NaCl oder Tafelsalz. Rechne 0,05 kg Natrium in Gramm um. Anhand Ihrer Umrechnungstabelle sehen Sie, dass 1.000 g = 1 kg sind. Multiplizieren Sie 0,05 kg mit 1.000 g / kg, um Gramm Na zu erhalten.
Die Reaktion verwendet 50,0 g Na und 25,0 g Cl2.
Finden Sie das Atomgewicht
Bestimmen Sie das Atomgewicht jedes Elements anhand des Periodensystems. Sie wird normalerweise als Dezimalzahl über oder unter dem chemischen Symbol geschrieben und in Atommasseneinheiten (amu) gemessen.
Das Atomgewicht von Na beträgt 22.990 amu. Cl ist 35,453 amu.
Berechnen Sie Gramm pro Mol
Berechnen Sie die Anzahl der Gramm pro Mol (g / mol) für jeden Reaktanten und jedes Produkt. Die Anzahl der Gramm pro Mol für jedes einzelne Element entspricht dem Atomgewicht dieses Elements. Addieren Sie die Massen der Elemente in jeder Verbindung, um die Gramm pro Mol für diese Verbindung zu finden.
Beispielsweise entspricht das Atomgewicht von Na mit 22,990 amu der Anzahl von Gramm pro Mol Na - ebenfalls 22,990.
Cl2 auf der anderen Seite besteht aus zwei Atomen von Cl. Jeder einzelne hat eine Masse von 35,253 amu, zusammen wiegt die Verbindung also 70,506 amu. Die Anzahl der Gramm pro Mol ist die gleiche - 70,506 g / mol.
NaCl besteht sowohl aus einem Atom Na als auch einem Atom Cl. Na wiegt 22.990 amu und Cl 35.253 amu, so wiegt NaCl 58.243 amu und hat die gleiche Anzahl von Gramm pro Mol.
Teilen Sie Gramm durch Gramm pro Mol
Teilen Sie die Anzahl der Gramm jedes Reaktanten durch die Anzahl der Gramm pro Mol für diesen Reaktanten.
Bei dieser Reaktion werden 50,0 g Na verwendet, und es werden 22,990 g / mol erhalten. 50,0 ≤ 22,990 = 2,1749. Bei dieser Reaktion werden 2,1749 Mol Na verwendet.
Es werden 25.000 g Cl2 eingesetzt und es werden 70.506 g / mol Cl2 eingesetzt. 25.000 ÷ 70,506 = 0,35458. Die Reaktion verwendet 0,35458 Mol Cl 2.
Finden Sie die Reaktionskoeffizienten
Untersuchen Sie Ihre chemische Formel für die Reaktion und notieren Sie die Koeffizienten für jeden Reaktanten und jedes Produkt. Dieses Verhältnis gilt für jede Menge, ob für einzelne Atome, Dutzende von Atomen oder, was noch wichtiger ist, Mol Atome.
Zum Beispiel in der Gleichung 2 Na + Cl2 → 2NaCl. Das Verhältnis von Na zu Cl 2 zu NaCl beträgt 2: 1: 2. Es ist zu beachten, dass nicht aufgeführte Koeffizienten mit 1 angenommen werden. Je zwei Atome Na, die mit einem Molekül Cl2 reagieren, ergeben sich zwei Moleküle NaCl. Das gleiche Verhältnis gilt für Mol Atome und Moleküle. Zwei Mol Na, das mit einem Mol Cl 2 reagiert, ergeben 2 Mol NaCl.
Bestimmen Sie den Grenzreaktanten
Berechnen Sie den Grenzreaktanten oder den Reaktanten, der zuerst ausgeht, indem Sie die erste von zwei Gleichungen aufstellen. Wählen Sie in dieser ersten Gleichung einen der Reaktanten aus und multiplizieren Sie die Mol dieses Reaktanten mit dem Verhältnis von Mol Reaktant zu Mol Produkt.
Im Beispielexperiment haben Sie beispielsweise 2,1749 Mol Na verwendet. Pro 2 Mol eingesetztem Na fallen 2 Mol NaCl an. Dies ist ein Verhältnis von 1: 1, was bedeutet, dass bei Verwendung von 2,1749 Mol Na auch 2,1749 Mol NaCl erhalten werden.
Produktmasse bestimmen
Multiplizieren Sie die resultierende Zahl mit der Anzahl der Gramm pro Mol Produkt, um die Masse des Produkts zu ermitteln, die mit der angegebenen Menge an Reaktant hergestellt werden kann.
Es gibt 2,1749 Mol NaCl und ein Mol entspricht 58,243 Gramm. 2,1749 × 58,243 = 126,67, so dass die in der Reaktion verwendeten 50.000 g Na 126,67 g NaCl erzeugen können.
Beginnen Sie eine zweite Gleichung, die mit der ersten identisch ist, aber den anderen Reaktanten verwendet.
Der andere Reaktant ist Cl2, von denen Sie 0,35458 Mol haben. Das Verhältnis von Cl2 zu NaCl ist 1: 2, so dass für jedes Mol Cl 2, das reagiert, zwei Mol NaCl erzeugt werden. 0,35458 × 2 = 0,70916 Mol NaCl.
Multiplizieren Sie die resultierende Zahl mit der Anzahl der Gramm pro Mol Produkt, um die Menge des Produkts zu ermitteln, die vom zweiten Reaktanten produziert werden kann.
0,70916 mol NaCl × 58,243 g / mol = 41,304 g NaCl.
Reaktionsergebnisse vergleichen
Untersuchen Sie die Ergebnisse beider Gleichungen. Welche Gleichung auch immer zu einer geringeren Produktmasse führte, sie enthält den limitierenden Reaktanten. Da die Reaktion nur so lange ablaufen kann, bis dieser Reaktant aufgebraucht ist, ergeben sich durch diese Gleichung jedoch viele Gramm Reaktant, wie viele Gramm durch die gesamte Reaktion erzeugt werden.
In der Salzgleichung ist Cl2 ergab die geringste Anzahl von Gramm NaCl, daher ist es der limitierende Reaktant. Durch diese Reaktion werden nur 41,304 g NaCl erzeugt.
Berechnen Sie die Molzahl des Produkts
Bestimmen Sie die Mol Produkt, indem Sie die Gramm Produkt durch die Gramm pro Mol Produkt dividieren. Sie haben nun die Molzahl jeder in dieser Reaktion verwendeten Verbindung berechnet.
41,304 g NaCl ≤ 58,243 g / mol = 0,70917 Mol NaCl.