Pengiraan stoikiometrik

Apakah pengiraan stoikiometrik?

The Pengiraan stoikiometrik Mereka adalah mereka yang dijalankan berdasarkan hubungan massa unsur -unsur atau sebatian yang terlibat dalam reaksi kimia.

Langkah pertama untuk melaksanakannya adalah untuk mengimbangi tindak balas kimia yang menarik. Begitu juga, formula yang betul dari sebatian yang terlibat dalam proses kimia harus diketahui.

Pengiraan stoikiometrik adalah berdasarkan penerapan satu set undang -undang, di antaranya adalah berikut: Undang -undang Pemuliharaan Massa; undang -undang perkadaran yang ditetapkan atau komposisi yang berterusan; Dan akhirnya, undang -undang pelbagai perkadaran.

Undang -undang pemuliharaan jisim menyatakan bahawa dalam tindak balas kimia jumlah jisim bahan yang bertindak balas adalah sama dengan jumlah massa produk. Dalam tindak balas kimia, jumlah jisim kekal tetap.

Undang -undang perkadaran yang ditetapkan atau komposisi malar menunjukkan bahawa anda menunjukkan berbeza dari mana -mana sebatian tulen mempunyai unsur yang sama dalam perkadaran massa yang sama. Sebagai contoh, air tulen adalah sama tanpa mengira sumbernya, atau apa benua (atau planet) datang.

Dan undang -undang ketiga, bahawa pelbagai perkadaran, menunjukkan bahawa apabila dua elemen a dan b membentuk lebih daripada satu sebatian, perkadaran jisim elemen b yang digabungkan dengan jisim unsur A, dalam setiap sebatian, boleh dinyatakan dari segi jumlah kecil. Iaitu, untuk a_nB_m n dan m Mereka adalah nombor keseluruhan.

Apakah pengiraan stoikiometri dan peringkat mereka?

Mereka adalah pengiraan yang direka untuk menyelesaikan soalan -soalan yang berbeza yang mungkin timbul apabila tindak balas kimia sedang dikaji. Untuk ini, pengetahuan tentang proses kimia dan undang -undang yang memerintah mereka mesti dimiliki.

Dengan penggunaan pengiraan stoikiometrik, contohnya, dari jisim bahan yang bertindak balas, jisim yang tidak diketahui dari reagen lain dapat diperolehi. Anda juga boleh mengetahui komposisi peratusan unsur -unsur kimia yang terdapat dalam sebatian dan daripadanya, dapatkan formula empirikal kompaun.

Oleh itu, pengetahuan formula empirikal atau minimum sebatian membolehkan penubuhan formula molekulnya.

Di samping itu, pengiraan stoikiometrik membolehkan mengetahui dalam reaksi kimia apakah reagen yang mengehadkan, atau jika terdapat reagen yang berlebihan, serta jisim ini.

Peringkat

Tahapnya bergantung pada jenis masalah yang dibangkitkan, serta kerumitannya.

Dua situasi biasa adalah:

• Dua elemen bertindak balas untuk menyebabkan sebatian dan hanya jisim salah satu elemen yang bertindak.
• Ia dikehendaki mengetahui jisim yang tidak diketahui unsur kedua, serta jisim kompaun yang terhasil daripada reaksi.

Secara umum, dalam resolusi latihan ini, perintah peringkat berikut mesti diikuti:

• Mewujudkan persamaan tindak balas kimia.
• Keseimbangan persamaan.
• Peringkat ketiga adalah, dengan menggunakan berat atom unsur -unsur stoikiometrik dan pekali, memperoleh perkadaran massa unsur -unsur yang bertindak balas.
• Kemudian, dengan menggunakan undang -undang perkadaran yang ditakrif.
• Dan peringkat kelima dan terakhir, jika massa unsur -unsur yang bertindak balas diketahui, jumlahnya membolehkan anda mengira jisim kompaun yang dihasilkan dalam reaksi. Dalam kes ini, maklumat ini diperolehi berdasarkan undang -undang pemuliharaan massa.

Ia boleh melayani anda: Alpha-Zotoglutarate: Properties, Fungsi dan Aplikasi

Latihan yang diselesaikan

-Latihan 1

Apakah reagen berlebihan apabila 15 g mg dengan 15 g s bertindak balas untuk membentuk mgs? Dan berapa gram MGS akan berlaku dalam reaksi?

Data:

-Jisim mg dan s = 15 g

-Berat atom mg = 24.3 g/mol.

-Berat atom S = 32.06 g/mol.

Langkah 1: Persamaan tindak balas

Mg +s => mgs (sudah seimbang)

Langkah 2: Penubuhan perkadaran di mana MG dan S digabungkan untuk menghasilkan MGS

Untuk memudahkan anda dapat mengumpulkan berat atom mg pada 24 g/mol dan berat atom s pada 32 g/mol. Kemudian perkadaran di mana S dan Mg digabungkan akan menjadi 32:24, membahagikan 2 syarat dengan 8, perkadaran dikurangkan kepada 4: 3.

Dalam timbal balik, perkadaran di mana Mg digabungkan dengan S adalah sama dengan 3: 4 (mg/s)

Langkah 3: Perbincangan dan pengiraan reagen berlebihan dan jisimnya

Jisim Mg dan S adalah 15 g untuk kedua -duanya, tetapi perkadaran di mana mg dan s bertindak. Kemudian, dapat disimpulkan bahawa reagen yang berlebihan adalah mg, kerana ia adalah perkadaran yang lebih rendah berkenaan dengan s.

Kesimpulan ini boleh dimasukkan ke dalam ujian dengan mengira jisim mg yang bertindak balas dengan 15 g s.

g mg = 15 g s x (3 g mg)/mol)/(4 g s/mol)

11.25 g mg

Superant Mg Mass = 15 g - 11.25 g

3.75 g.

Langkah 4: Jisim MGS terbentuk dalam tindak balas berdasarkan undang -undang pemuliharaan massa

Jisim mgs = jisim mg + jisim s

11.25 g + 15 g.

26, 25 g

Latihan untuk tujuan didaktik boleh dilakukan seperti berikut:

Kirakan gram S yang bertindak balas dengan 15 g Mg, menggunakan dalam kes ini kadar 4: 3.

g dari s = 15 g mg x (4 g s/mol)/(3 g mg/mol)

20 g

Sekiranya keadaan itu dibentangkan dalam kes ini, dapat dilihat bahawa 15 g S tidak akan mencapai reaksi sepenuhnya dengan 15 g Mg, hilang 5 g. Ini mengesahkan bahawa reagen yang berlebihan adalah MG dan S adalah reagen yang mengehadkan dalam pembentukan MGS, apabila kedua -dua unsur reaktif mempunyai jisim yang sama.

Boleh melayani anda: magnesium fluorida: struktur, sifat, sintesis, kegunaan

-Latihan 2

Kirakan jisim natrium klorida (NaCl) dan kekotoran dalam 52 g NaCl dengan peratusan kesucian sebanyak 97.5%.

Data:

-Contoh Massa: 52 g NaCl

-Peratusan kesucian = 97.5%.

Langkah 1: Pengiraan jisim tulen NaCl

Jisim NaCl = 52 g x 97.5%/100%

50.7 g

Langkah 2: Pengiraan jisim kekotoran

% kekotoran = 100% - 97.5%

2.5%

Massa kekotoran = 52 g x 2.5%/100%

1.3 g

Oleh itu, 52 g garam, 50.7g adalah kristal NaCl tulen, dan 1.3g kekotoran (seperti ion lain atau bahan organik).

-Latihan 3

Jisim oksigen (O) dalam 40 g asid nitrik (HNO₃), mengetahui bahawa berat molekulnya adalah 63 g/mol dan berat atom o ialah 16 g/mol?

Data:

-Hno Mass₃ = 40 g

-Berat atom O = 16 g/mol.

-Berat molekul HNO₃

Langkah 1: Kirakan bilangan tahi lalat HNO₃ hadir dalam jisim 40 g asid

Moles of Hno₃ = 40 g hno₃ x 1 mol hno₃/63 g HNO₃

0.635 Moles

Langkah 2: Kirakan bilangan tahi lalat atau sekarang

Formula HNO₃ Menunjukkan bahawa terdapat 3 tahi lalat atau untuk setiap mol hno_3.

Tahi lalat O = 0.635 tahi lalat HNO₃ X 3 mol o/mol hno₃

1,905 Moles O

Langkah 3: Pengiraan jisim atau hadir dalam 40 g HNO₃

G O = 1,905 mol O x 16 g o/mol O

30.48 g

Iaitu, 40g HNO₃, 30.48g secara eksklusif disebabkan oleh berat tahi lalat atom oksigen. Bahagian oksigen yang hebat ini adalah tipikal oxoanion atau garam tertiari mereka (nano₃, Sebagai contoh).

-Latihan 4

Berapa gram kalium klorida (KCl) dihasilkan dengan dekomposing 20 g kalium klorat (KCLO₃)?, Mengetahui bahawa berat molekul KCl adalah 74.6 g/mol dan berat molekul KCLO₃ adalah 122.6 g/mol

Data:

-Massa kclo₃ = 20 g

-Berat molekul KCl = 74.6 g/mol

-Berat molekul KCLO₃ = 122.6 g/mol

Langkah 1: Persamaan tindak balas

2kclo₃ => 2kcl + 3o₂

Langkah 2: Pengiraan Massa KCLO₃

g of Kclo₃ = 2 mol x 122.6 g/mol

245.2 g

Langkah 3: Pengiraan Massa KCl

g Kcl = 2 mol x 74.6 g/mol

149.2 g

Langkah 4: Pengiraan jisim KCl yang dihasilkan oleh penguraian

245 g kclo₃ Mereka dihasilkan oleh penguraian 149, 2 g KCl. Oleh itu, perkadaran ini (pekali stoikiometrik) boleh digunakan untuk mencari jisim kcl yang berlaku dari 20 g kclo₃:

G of KCl = 20 g KCLO₃ x 149 g KCl / 245.2 g KCLO₃

12,17 g

Perhatikan bagaimana hubungan massa o₂ Di dalam KCLO₃. Daripada 20g kclo₃, Kurang daripada separuh adalah disebabkan oleh oksigen yang merupakan sebahagian daripada chlorate oxoanion.

-Latihan 5

Cari komposisi peratusan bahan berikut: a) dopa, c₉H_sebelasTidak₄ dan b) Vainillina, c₈H₈Sama ada₃.

Boleh melayani anda: dimethylanlin: struktur, sifat, sintesis, kegunaan

a) dopa

Langkah 1: Cari berat molekul DPA C₉H_sebelasTidak₄

Untuk ini, berat atom unsur -unsur yang terdapat dalam sebatian tahi lalat yang diwakili oleh subskrip mereka pada mulanya didarabkan. Untuk mencari berat molekul, gram yang disumbangkan oleh unsur -unsur yang berbeza ditambah.

Karbon (c): 12 g/mol x 9 mol = 108 g

Hidrogen (H): 1 g/mol x 11 mol = 11 g

Nitrogen (n): 14 g/mol x 1 mol = 14 g

Oksigen (O): 16 g/mol x 4 mol = 64 g

Berat molekul DOP = (108 g + 11 g + 14g + 64 g)

197 g

Langkah 2: Cari komposisi peratusan unsur -unsur yang ada di DOPA

Untuk melakukan ini, berat molekulnya (197 g) diambil sebanyak 100%.

% C = 108 g/197g x 100%

54.82%

% daripada h = 11 g/197g x 100%

5.6 %

% daripada n = 14 g/197 g x 100%

7.10%

% O = 64 g/197 g

32.48%

b) Vainillina

Bahagian 1: Pengiraan Berat Molekul Vanillin C₈H₈Sama ada₃

Untuk melakukan ini, berat atom setiap elemen didarabkan dengan bilangan tahi lalat mereka hadir, menambah jisim yang diberikan oleh unsur -unsur yang berbeza

C: 12 g/mol x 8 mol = 96 g

H: 1 g/mol x 8 mol = 8 g

O: 16 g/mol x 3 mol = 48 g

Berat molekul = 96 g + 8 g + 48 g

152 g

Bahagian 2: Cari % unsur -unsur yang berlainan yang terdapat di Vainillina

Diandaikan bahawa berat molekulnya (152 g/mol) mewakili 100%.

% C = 96 g /152 g x 100%

63.15%

% daripada h = 8 g / 152 g x 100%

5.26%

% O = 48 g/152 g x 100%

31, 58 %

-Latihan 6

Komposisi peratusan massa alkohol adalah seperti berikut: Karbon (c) 60%, hidrogen (h) 13% dan oksigen (O) 27%.  Dapatkan formula minimum atau formula empirikal anda.

Data:

Berat atom: c 12 g/mol, h 1g/mol dan oksigen 16 g/mol.

Langkah 1: Pengiraan bilangan tahi lalat unsur -unsur yang hadir dalam alkohol

Diandaikan bahawa jisim alkohol adalah 100g. Akibatnya, jisim C adalah 60 g, jisim H ialah 13 g dan jisim oksigen adalah 27 g.

Pengiraan bilangan tahi lalat:

Bilangan tahi lalat = jisim elemen/berat elemen

Moles C = 60 g/(12 g/mol)

5 Moles

Moles H = 13 g/(1 g/mol)

13 Moles

Moles O = 27 g/(16 g/mol)

1.69 Moles

Langkah 2: Mendapatkan formula minimum atau empirikal

Untuk melakukan ini, perkadaran jumlah keseluruhan antara bilangan tahi lalat dijumpai. Ini berfungsi untuk mendapatkan bilangan atom unsur -unsur dalam formula minimum. Untuk tujuan ini, tahi lalat unsur -unsur yang berbeza dibahagikan antara bilangan tahi lalat elemen dalam perkadaran yang lebih rendah.

C = 5 mol/1.69 tahi lalat

C = 2.96

H = 13 mol/1.69 mol

H = 7.69

O = 1.69 mol/1.69 mol

O = 1

Membulatkan angka ini, formula minimum adalah: c₃H₈Sama ada. Formula ini sepadan dengan propanol, ch₃Ch₂Ch₂Oh. Walau bagaimanapun, formula ini juga adalah kompaun CH₃Ch₂Och₃, Etil metil eter.