science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe het aantal te vinden moleculen te vinden

Chemici voeren routinematig berekeningen uit van de hoeveelheid stoffen die nodig is om een ​​chemische reactie uit te voeren. Leerboeken verwijzen naar dit onderwerp als 'stoichiometrie'. Chemici baseren alle stoichiometrische berekeningen op moedervlekken. Een mol vertegenwoordigt 6.022 x 10 ^ 23 formule-eenheden van een stof, en dit aantal komt overeen met het aantal formule-eenheden van stof dat nodig is voor het monster om een ​​gewicht te vertonen dat gelijk is aan het formulegewicht in grammen. Formulegewicht vertegenwoordigt op zijn beurt de som van de atoomgewichten, zoals gevonden in het periodiek systeem der elementen, van alle atomen in de formule. Tafelzout, ook bekend als natriumchloride of NaCl, vertoont bijvoorbeeld een formulegewicht van 58.44, wat betekent dat 58.44 gram natriumchloride 1 mol vertegenwoordigt, of 6.022 x 10 ^ 23 formule-eenheden van NaCl.

Noteer een uitgebalanceerde chemische vergelijking voor de onderzochte reactie. Een uitgebalanceerde reactie bevat hetzelfde aantal van elk type atoom aan beide zijden van de reactiepijl. De reactie tussen calciumhydroxide of Ca (OH) 2 en zoutzuur of HCl wordt bijvoorbeeld voorgesteld door Ca (OH) 2 + HCl -> CaCl2 + H20. Deze reactie is echter niet in evenwicht, omdat de linkerkant twee zuurstofatomen en één chlooratoom bevat, terwijl de rechterkant twee chlooratomen en één zuurstofatoom bevat. De gebalanceerde vorm van deze vergelijking zou Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O zijn, die hetzelfde aantal atomen aan elke kant van de pijl bevat.

Bereken de formulegewichten van alle van de verbindingen die betrokken zijn bij de reactie. Het formulegewicht of molecuulgewicht vertegenwoordigt de atoomgewichten, zoals gevonden op het periodiek systeem van de elementen, van alle atomen in een chemische formule. CaCl2 bevat bijvoorbeeld één calcium en twee chlooratomen, die atoomgewichten van respectievelijk 40,08 en 35,45 vertonen. Het formule gewicht van CaCl2 is daarom (1 x 40.08) + (2 x 35.45) = 100.98.

Bereken het aantal mol voor elke verbinding in de gebalanceerde vergelijking waarvoor u de massa kent. De massa's van alle andere stoffen kunnen worden berekend uit de massa van slechts één product of reactant. In het geval van de gebalanceerde reactie Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, om het aantal mol HCl te berekenen dat vereist is om te reageren met 10 gram calciumhydroxide, Ca (OH) 2, wordt het aantal mol gegeven door het verdelen van de massa van de stof met het gewicht van de formule. In dit geval is de gewichtsformule van Ca (OH) 2 74,10, en daarom vertegenwoordigt 10 gram Ca (OH) 2 10 /74,10 = 0,13 mol.

Bepaal het aantal mol dat nodig is om te reageren met vermenigvuldiging met molen van de bekende stof door de stoichiometrische verhouding van de onbekende stof tot de bekende stof. Bijvoorbeeld, in Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, is de stoichiometrische verhouding tussen HCl en Ca (OH) 2 2: 1 omdat de coëfficiënten vóór de formules in de gebalanceerde vergelijking 2 en 1 zijn, respectievelijk. Voortzetting van het voorbeeld uit de vorige stap, 0,13 mol Ca (OH) 2 komt overeen met 0,13 x 2/1 = 0,26 mol HC1. Dit vertegenwoordigt de mol HCl die vereist is om te reageren met 10 gram Ca (OH) 2.