Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Hitta massor i gram
- Hitta atomvikt
- Beräkna gram per mol
- Dela upp gram efter gram per mol
- Hitta reaktionskoefficienter
- Bestäm begränsande reaktant
- Bestäm produktmassa
- Jämför reaktionsresultat
- Beräkna molprodukter
- varningar
En mol är mängden av ett ämne lika med Avogadros-talet, cirka 6,022 × 10 ^ 23. Det är antalet atomer som finns i 12,0 gram kol-12. Forskare använder mullvadmätningen eftersom det ger ett sätt att enkelt uttrycka stora mängder. Du kan bestämma antalet mol i varje kemisk reaktion med den kemiska formeln och reaktanternas massa.
TL; DR (för lång; läste inte)
För att beräkna molära förhållanden i en kemisk reaktion, hitta atommassagenheterna (amus) för varje element som finns i produkterna och reaktanterna och beräkna reaktionens stökiometri.
Hitta massor i gram
Beräkna massan i gram av varje reaktant. Om reaktanterna inte redan är i gram, konvertera enheterna.
Kombinera till exempel 0,05 kg natrium (Na) med 25 000 gram klorgas (Cl2) för att bilda NaCl eller bordsalt. Konvertera 0,05 kg natrium till gram. Med ditt konverteringsdiagram ser du att 1 000 g = 1 kg. Multiplicera 0,05 kg med 1 000 g / kg för att få gram Na.
Reaktionen använder 50,0 g Na och 25,0 g Cl2.
Hitta atomvikt
Bestäm atomvikten för varje element med hjälp av den periodiska tabellen. Det kommer vanligtvis att skrivas som ett decimaltal över eller under den kemiska symbolen och mäts i atommassaenheter (amu).
Atomvikten för Na är 22.990 amu. Cl är 35,453 amu.
Beräkna gram per mol
Beräkna antalet gram per mol (g / mol) för varje reaktant och produkt. Antalet gram per mol för varje enskilt element är lika med atomens vikt. Lägg till massorna av elementen i varje förening för att hitta gram per mol för den föreningen.
Till exempel är atomvikten för Na, 22.990 amu, lika med antalet gram per mol Na - även 22.990.
cl2 å andra sidan består av två atomer av Cl. Var och en har en massa av 35.253 amu, så tillsammans väger föreningen 70.506 amu. Antalet gram per mol är detsamma - 70,506 g / mol.
NaCl består av både en atom av Na och en atom av Cl. Na väger 22.990 amu och Cl 35.253 amu, så väger NaCl 58.243 amu och har samma antal gram per mol.
Dela upp gram efter gram per mol
Dela antalet gram av varje reaktant med antalet gram per mol för den reaktanten.
50,0 g Na används vid denna reaktion och det finns 22,990 g / mol. 50,0 ÷ 22,990 = 2,1749. 2.1749 mol Na används vid denna reaktion.
25.000 g Cl2 används och det finns 70.506 g / mol Cl2. 25.000 ÷ 70.506 = 0.35458. Reaktionen använder 0,35458 mol Cl2.
Hitta reaktionskoefficienter
Undersök din kemiska formel för reaktionen och notera koefficienterna för varje reaktant och produkt. Detta förhållande gäller för alla kvantiteter, vare sig det gäller enstaka atomer, dussintals atomer eller ännu viktigare, molatomer.
Till exempel i ekvationen 2 Na + Cl2 → 2NaCl. Förhållandet mellan Na och Cl2 och NaCl är 2: 1: 2. Observera att onoterade koefficienter antas vara 1. Varannan atomer av Na som reagerar med en molekyl Cl2 ger två molekyler av NaCl. Samma förhållande gäller för mol atomer och molekyler. Två mol Na som reagerar med en mol Cl2 ger 2 mol NaCl.
Bestäm begränsande reaktant
Beräkna den begränsande reaktanten eller reaktanten som kommer att ta slut först genom att sätta upp den första av två ekvationer. I den här första ekvationen väljer du en av reaktanterna och multiplicerar molen av den reaktanten med förhållandet mellan mol reaktant och mol produkt.
I exempelexperimentet använde du till exempel 2.1749 mol Na. För varje 2 mol Na som används produceras 2 mol NaCl. Detta är ett 1: 1-förhållande, vilket innebär att använda 2.1749 mol Na, ger också 2.1749 mol NaCl.
Bestäm produktmassa
Multiplicera det resulterande antalet med antalet gram per mol produkt för att hitta massan av produkten som kan produceras med den angivna mängden reaktant.
Det finns 2.1749 mol NaCl och en mol är 58.243 gram. 2.1749 × 58.243 = 126.67, så de 50.000 g Na som används i reaktionen kan skapa 126.67 g NaCl.
Börja en andra ekvation identisk med den första, men använd den andra reaktanten.
Den andra reaktanten är Cl2, varav du har 0,35458 mol. Förhållandet Cl2 till NaCl är 1: 2, så för varje mol Cl2 som reagerar kommer två mol NaCl att produceras. 0,35458 × 2 = 0,70916 mol NaCl.
Multiplicera det resulterande antalet med antalet gram per mol produkt för att hitta den mängd produkt som kan produceras av den andra reaktanten.
0,70916 mol NaCl × 58,243 g / mol = 41,304 g NaCl.
Jämför reaktionsresultat
Undersök resultaten av båda ekvationerna. Vilken ekvation som resulterade i den mindre massan av produkten innehåller den begränsande reaktanten. Eftersom reaktionen endast kan fortsätta tills denna reaktant har använts, produceras emellertid många gram reaktant genom denna ekvation antalet gram som kommer att produceras av hela reaktionen.
I saltekvationen, Cl2 gav minst antal gram NaCl, därför är den den begränsande reaktanten. Endast 41304 g NaCl produceras genom denna reaktion.
Beräkna molprodukter
Bestäm molprodukterna som produceras genom att dela upp gramprodukten med gram per mol produkt. Du har nu beräknat antalet mol för varje förening som används i denna reaktion.
41,304 g NaCl ^ 58,243 g / mol = 0,70917 mol NaCl.