Door Kylene Arnold – Bijgewerkt 30 augustus 2022

TL;DR

Om het aantal mol in een reactie te bepalen, converteert u alle massa's van de reactanten naar grammen, berekent u de molaire massa van elke verbinding, deelt u de grammen door de molaire massa en gebruikt u de stoichiometrische coëfficiënten om de beperkende reagens- en productopbrengsten te vinden.

1. Reagensmassa's omrekenen naar gram

Begin met het uitdrukken van de massa van elke reactant in grammen. 0,05 kg natrium (Na) is bijvoorbeeld gelijk aan 50,0 g (0,05 kg x 1000 g/kg). In het natriumchloorvoorbeeld hebben we 50,0 gNa en 25.000 gCl₂.

2. Atoomgewichten bepalen

Haal het atoomgewicht van elk element op uit het periodiek systeem (uitgedrukt in atomaire massa-eenheden, amu). Na = 22.990 amu, Cl = 35.453 amu.

3. Bereken de molaire massa van reactanten en producten

Tel de atoomgewichten van alle atomen in elke verbinding bij elkaar op om de molaire massa (gmol⁻¹) te verkrijgen. Bijvoorbeeld:

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

4. Converteer gram naar mol

Verdeel de massa van elke reactant door zijn molaire massa:

• Na:50,0 g÷22,990 gmol⁻¹ = 2,1749 mol
• Cl₂:25,000 g÷70,506 gmol⁻¹ = 0,3546 mol

5. Inspecteer de reactiecoëfficiënten

De uitgebalanceerde vergelijking is2 Na + Cl₂ → 2 NaCl. Coëfficiënten geven de molverhouding aan:2Na:1Cl₂:2NaCl.

6. Identificeer de beperkende reagens

Bereken hoeveel mol product elke reactant kan genereren met behulp van de stoichiometrische verhouding.

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

De kleinere waarde (0,7092 molNaCl) geeft aan dat Cl₂ de beperkende reactant is.

7. Bereken de maximale massa van het product

Vermenigvuldig het aantal mol product met de molaire massa:

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

8. Controleer het resultaat

Voer een kruiscontrole uit door de massa te berekenen op basis van de Na-limiet:2,1749 molNaCl × 58,443 gmol⁻¹ =127,0 gNaCl. Omdat de uit Cl₂ afkomstige hoeveelheid kleiner is, produceert de reactie slechts ~41,4 g NaCl.

9. Bereken het uiteindelijke aantal mol product

Deel de productmassa door de molaire massa om de molmassa te bevestigen:

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

Veiligheidsopmerking

Natrium is zeer reactief; dit experiment mag alleen worden uitgevoerd in een gecontroleerde laboratoriumomgeving door getrainde professionals.

Voor gezaghebbende gegevens over de constante en molaire massaberekeningen van Avogadro, zie IUPAC en Wikipedia:Avogadro constante .