science >> Wetenschap >  >> Chemie

Welke conversiefactor is aanwezig in bijna alle stoichiometrische berekeningen?

De gram-per-mol conversiefactor in stoichiometrie is bijna altijd aanwezig en stelt chemici in staat te voorspellen welk materiaalgewicht nodig is voor een chemische reactie. Als bijvoorbeeld zoutzuur reageert met het basische natriumhydroxide om tafelzout en water te produceren, kunnen stoichiometrische berekeningen voorspellen hoeveel zuur en hoeveel base nodig is, dus er blijft geen zout over en alleen zout en water blijven in de oplossing die wordt geproduceerd. De berekeningen beginnen met het aantal mol van elke stof en de conversiefactoren veranderen het aantal mol in gewicht.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Stoichiometrie laat chemici de gram gebruiken per molomrekeningsfactor om te berekenen hoeveel van elke reactant vereist is in een chemische reactie. Volgens de wet van behoud van massa zijn chemische reacties uitgebalanceerd, waarbij hetzelfde aantal atomen van elk element in een reactie overgaat als in de reactieproducten. De omrekeningsfactor gram per mol kan worden gebruikt om te voorspellen hoeveel van elk materiaal nodig is, zodat er niets overblijft en hoeveel van elk reactieproduct het gevolg is van de reactie.
De wet van behoud van massa >

Volgens de wet van behoud van de massa, voor het eerst voorgesteld door de Franse 18e-eeuwse chemicus Antoine Lavoisier, wordt massa niet gecreëerd of vernietigd in een chemische reactie. Dit betekent dat het aantal atomen van elk element dat een chemische reactie ondergaat altijd hetzelfde is als het atoom in de reactieproducten. Dientengevolge zijn chemische reacties evenwichtig, met een gelijk aantal atomen aan elke zijde, hoewel ze anders kunnen worden gecombineerd om verschillende verbindingen te vormen.

Bijvoorbeeld, wanneer zwavelzuur, H 2SO 4, reageert met natriumhydroxide, NaOH, de niet-gebalanceerde chemische vergelijking is H 2SO 4 + NaOH \u003d Na 2SO 4 + H 4O, waarbij natriumsulfaat en water worden geproduceerd. Er zijn drie waterstofatomen aan de linkerkant van de vergelijking, maar slechts twee aan de rechterkant. Er zijn gelijke aantallen zwavel- en zuurstofatomen, maar één natriumatoom aan de linkerkant en twee aan de rechterkant.

Voor een evenwichtige vergelijking is links een extra natriumatoom nodig, wat ons ook een extra zuurstof en waterstofatoom. Dat betekent dat er nu twee watermoleculen aan de rechterkant zijn en de vergelijking is gebalanceerd als H 2SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2SO 4 + 2H 2O. De vergelijking houdt zich aan de wet van behoud van massa.
Gebruik van de gram-per-mol omrekeningsfactor

Een evenwichtige vergelijking is nuttig om te laten zien hoeveel atomen nodig zijn in een chemische reactie, maar dat doet het niet ' t zeggen hoeveel van elke stof nodig is of hoeveel wordt geproduceerd. De evenwichtige vergelijking kan worden gebruikt om de hoeveelheid van elke stof uit te drukken in mol, mol van elke stof met hetzelfde aantal atomen.

Wanneer natrium bijvoorbeeld met water reageert, produceert de reactie natriumhydroxide en waterstofgas . De ongebalanceerde chemische vergelijking is Na + H20 \u003d NaOH + H2. De rechterkant van de vergelijking heeft in totaal drie waterstofatomen omdat het waterstofgasmolecuul uit twee waterstofatomen bestaat. De evenwichtige vergelijking is 2Na + 2H 2O \u003d 2NaOH + H 2.

Dit betekent dat twee mol natrium met twee mol water twee mol natriumhydroxide en een mol waterstofgas zal produceren . De meeste periodieke tabellen geven de grammen per mol voor elk element. Voor de bovenstaande reactie zijn dit natrium: 23, waterstof: 1 en zuurstof: 16. De vergelijking in gram stelt dat 46 gram natrium en 36 gram water zullen reageren om 80 gram natriumhydroxide en 2 gram waterstof te vormen. Het aantal atomen en de gewichten zijn hetzelfde aan beide zijden van de vergelijking en de gram-per-mol omrekeningsfactoren zijn te vinden in alle stoichiometrische berekeningen met betrekking tot het gewicht.