science >> Wetenschap >  >> anders

Welke conversiefactor is aanwezig in bijna alle stoichiometrieberekeningen?

De gram-per-mol conversiefactor in stoichiometrie is bijna altijd aanwezig en het stelt chemici in staat te voorspellen welke gewichten van materialen nodig zijn voor een chemische reactie. Als zoutzuur bijvoorbeeld reageert met de natriumhydroxidebasis om tafelzout en water te produceren, kunnen stoichiometrieberekeningen voorspellen hoeveel zuur en hoeveel base nodig is, dus geen van beide blijft over en alleen zout en water blijven achter in de oplossing die wordt geproduceerd. De berekeningen beginnen met mollen van elke stof en de conversiefactoren veranderen de mol in gewicht.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Door stoichiometrie kunnen scheikundigen de grammen gebruiken- per mol conversiefactor om te berekenen hoeveel van elke reactant vereist is in een chemische reactie. Volgens de wet van behoud van de massa zijn chemische reacties in evenwicht, waarbij hetzelfde aantal atomen van elk element in een reactie terechtkomt als in de reactieproducten. De gram-per-mol conversiefactor kan worden gebruikt om te voorspellen hoeveel van elk materiaal nodig is, dus er blijft niets over en hoeveel van elk reactieproduct zal het gevolg zijn van de reactie.

De wet van behoud van Massaal

Volgens de wet van behoud van de mis, 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 ingaat altijd hetzelfde is als de atomen in de reactieproducten. Dientengevolge zijn chemische reacties in evenwicht, met evenveel atomen aan elke kant, ook al kunnen ze verschillend worden gecombineerd om verschillende verbindingen te vormen.

Bijvoorbeeld, wanneer zwavelzuur, H 2SO 4, reageert met natriumhydroxide, NaOH, de ongebalanceerde chemische vergelijking is H 2SO <4> + NaOH = Na 2SO <4> + H 20, 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.

Om een ​​uitgebalanceerde vergelijking te krijgen, is aan de linkerkant een extra natriumatoom nodig, wat ons ook een extra zuurstof en waterstofatoom. Dat betekent dat er nu twee watermoleculen aan de rechterkant staan ​​en de vergelijking is gebalanceerd als H 2SO 4 + 2NaOH = Na 2SO <4> 2 + 2H 2O. De vergelijking houdt vast aan de wet van behoud van de mis.

De conversiefactor Gram-per-mol gebruiken

Een uitgebalanceerde vergelijking is handig om te laten zien hoeveel atomen er nodig zijn in een chemische reactie, maar het zegt niet hoeveel van elke stof nodig is of hoeveel wordt geproduceerd. De gebalanceerde vergelijking kan worden gebruikt om de hoeveelheid van elke stof in mol, mol van elke stof met hetzelfde aantal atomen uit te drukken.

Wanneer natrium bijvoorbeeld reageert met water, produceert de reactie natriumhydroxide en waterstofgas . De ongebalanceerde chemische vergelijking is Na + H 20 = NaOH + H 2. De rechterkant van de vergelijking heeft in totaal drie waterstofatomen, omdat het waterstofgasmolecuul bestaat uit twee waterstofatomen. De gebalanceerde vergelijking is 2Na + 2H 2O = 2NaOH + H 2.

Dit betekent dat twee mol natrium met twee mol water twee mol natriumhydroxide en een mol waterstofgas zullen produceren . De meeste periodieke tabellen geven de grammen per mol voor elk element. Voor de reactie hierboven zijn dit natrium: 23, waterstof: 1 en zuurstof: 16. De vergelijking in grammen geeft aan 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 aan beide zijden gelijk, en de gram-per-mol conversiefactoren zijn te vinden in alle stoichiometrische berekeningen met betrekking tot het gewicht.