Kongsi:
Pengiraan stoikiometri dalam apa yang mereka ada, peringkat, latihan diselesaikan
The pengiraan stoichiometric adalah mereka yang dibuat berdasarkan hubungan massa unsur-unsur atau sebatian yang terlibat dalam tindak balas kimia.
Langkah pertama untuk merealisasikannya adalah untuk mengimbangi reaksi kimia minat. Juga, formula yang betul dari sebatian yang terlibat dalam proses kimia mesti diketahui.
Pengiraan stoikiometri adalah berdasarkan kepada penerapan satu set undang-undang, antaranya adalah yang berikut: Undang-undang pemuliharaan jisim; undang-undang perkadaran pasti atau Komposisi yang berterusan; dan akhirnya, undang-undang pelbagai perkadaran.
Undang-undang pemuliharaan jisim menunjukkan bahawa dalam tindak balas kimia jumlah jisim reaktan adalah sama dengan jumlah jisim produk. Dalam tindak balas kimia jumlah jisim kekal malar.
Undang-undang perkadaran pasti atau komposisi tetap menyatakan bahawa sampel yang berlainan dari mana-mana sebatian tulen mempunyai unsur-unsur yang sama dalam perkadaran jisim yang sama. Sebagai contoh, air tulen adalah sama tidak kira apa sumbernya, atau mana benua (atau planet) itu berasal.
Undang-undang ketiga berbilang bahagian, menunjukkan bahawa apabila dua unsur A dan Borang B lebih daripada satu majmuk, nisbah jisim unsur B yang digabungkan dengan elemen yang diberikan massa A dalam setiap sebatian ia boleh dinyatakan dari segi bilangan bulat kecil. Iaitu, bahawa bagi AnBm n dan m mereka adalah nombor keseluruhan.
Indeks
- 1 Apakah pengiraan stoikiometri dan peringkat mereka??
- 1.1 Peringkat
- 2 Latihan diselesaikan
- 2.1 - Berlatih 1
- 2.2 -Tekolah 2
- 2.3 -Tekolah 3
- 2.4 -Tekolah 4
- 2.5 - Latihan 5
- 2.6 -Tekanan 6
- 3 Rujukan
Apakah pengiraan stoikiometri dan peringkat mereka?
Mereka adalah pengiraan yang direka untuk menyelesaikan persoalan yang berbeza yang boleh timbul apabila tindak balas kimia sedang dikaji. Untuk ini, anda mesti mempunyai pengetahuan tentang proses kimia dan undang-undang yang mengawalnya.
Dengan menggunakan pengiraan stoikiometri, seseorang dapat memperoleh, contohnya, dari jisim reaktan, jisim yang tidak dikenali dari reaktan lain. Anda juga boleh mengetahui persentase komposisi unsur-unsur kimia yang ada dalam sebatian dan daripadanya, dapatkan rumusan empirikal sebatian.
Oleh itu, pengetahuan tentang rumusan empirikal atau minimum sebatian membolehkan penubuhan formula molekulnya.
Di samping itu, pengiraan stoikiometri membolehkan diketahui dalam tindak balas kimia yang merupakan reagen terhad, atau jika terdapat reagen lebihan, serta jisim yang satu ini.
Tahap
Tahap akan bergantung kepada jenis masalah yang timbul, serta kerumitannya.
Dua keadaan biasa adalah:
-Reaktikasikan dua unsur untuk menghasilkan sebatian dan hanya tahu jisim salah satu reaktan.
-Ia dikehendaki untuk mengetahui jisim yang tidak diketahui unsur kedua, serta jisim kompaun yang dihasilkan daripada tindak balas.
Secara amnya, dalam resolusi latihan ini, urutan peringkat berikut mesti diikuti:
-Setkan persamaan tindak balas kimia.
-Baki persamaan.
-Peringkat ketiga adalah, dengan menggunakan berat atom unsur-unsur dan pekali stoikiometri, untuk mendapatkan nisbah jisim unsur-unsur bahan tindak balas.
-Kemudian, dengan menggunakan undang-undang perkadaran yang pasti, pernah dikenali jisim unsur dan bahan tindak balas kadar yang bertindak balas dengan unsur kedua, setelah mengetahui bahawa jisim unsur kedua.
-Dan peringkat kelima dan terakhir, jika kita mengetahui massa unsur-unsur reaktan, jumlahnya membolehkan kita untuk mengira jisim kompaun yang dihasilkan dalam tindak balas tersebut. Dalam kes ini, maklumat ini diperoleh berdasarkan undang-undang pemuliharaan jisim.
Latihan yang diselesaikan
-Latihan 1
Apakah reagen yang tersisa apabila 15 g Mg bereaksi dengan 15 g S untuk membentuk MgS? Dan berapa gram MgS akan dihasilkan dalam tindak balas?
Data:
-Mg massa 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: Menentukan nisbah di mana Mg dan S bergabung untuk menghasilkan MgS
Untuk kesederhanaan, berat atom Mg boleh dibulatkan kepada 24 g / mol dan berat atom S hingga 32 g / mol. Kemudian bahagian di mana S dan Mg digabungkan akan menjadi 32:24, membahagikan 2 istilah dengan 8, perkadaran dikurangkan menjadi 4: 3.
Dalam bentuk timbal balik, perkadaran di mana Mg digabungkan dengan S adalah sama dengan 3: 4 (Mg / S)
Langkah 3: perbincangan dan perhitungan reagen yang tinggal dan jisimnya
Jisim Mg dan S adalah 15 g untuk kedua-duanya, tetapi perkadaran di mana Mg dan S bertindak balas ialah 3: 4 dan bukan 1: 1. Kemudian, dapat disimpulkan bahawa reagen yang tinggal adalah Mg, kerana ia berada dalam perkadaran yang lebih kecil berkenaan dengan S.
Kesimpulan ini boleh diuji dengan mengira massa 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
Mg lebihan jisim = 15 g - 11.25 g
3.75 g.
Langkah 4: Massa MgS yang terbentuk dalam reaksi berdasarkan undang-undang pemuliharaan jisim
Massa MgS = jisim Mg + jisim S
11.25 g + 15 g.
26, 25 g
Latihan dengan tujuan didaktik boleh dilakukan dengan cara berikut:
Hitung gram S yang bertindak balas dengan 15 g Mg, menggunakan dalam kes ini nisbah 4: 3.
g S = 15 g Mg x (4 g S / mol) / (3 g Mg / mol)
20 g
Jika keadaan itu kes yang dibentangkan di sini, kita boleh melihat bahawa 15 g S tidak sampai untuk bertindak balas lengkap dengan 15 g Mg, hilang 5 g. Ini mengesahkan bahawa reagen yang berlebihan adalah Mg dan S adalah bahan tindak balas penghad dalam pembentukan SKM, apabila kedua-dua unsur reaktif mempunyai jisim yang sama.
-Latihan 2
Kira jisim natrium klorida (NaCl) dan kekotoran dalam 52 g NaCl dengan peratusan kemurnian 97.5%.
Data:
-Massa sampel: 52 g NaCl
-Peratusan kemurnian = 97.5%.
Langkah 1: Pengiraan jisim murni NaCl
Jisim NaCl = 52 g x 97.5% / 100%
50.7 g
Langkah 2: pengiraan jisim kekotoran
% daripada 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 tulen NaCl dan 1.3g kekotoran (seperti ion atau bahan organik yang lain).
-Latihan 3
Apakah 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:
-Jisim HNO3 = 40 g
-Berat atom O = 16 g / mol.
-Berat molekul HNO3
Langkah 1: Kirakan jumlah tahi lalat HNO3 hadir dalam jisim 40 g asid
Moles HNO3 = 40 g HNO3 x 1 mol HNO3/ 63 g HNO3
0.635 mol
Langkah 2: Kirakan bilangan tahi lalat O yang ada sekarang
Formula HNO3 menunjukkan bahawa terdapat 3 mol O untuk setiap tahi lalat HNO3.
Moles O = 0.635 mol HNO3 X 3 mol O / mol HNO3
1,905 mol O
Langkah 3: Kirakan jisim O hadir dalam 40 g HNO3
g dari O = 1.905 tahi O x 16 g O / mol O
30.48 g
Maksudnya, bahawa 40g HNO3, 30.48g disebabkan secara eksklusif dengan berat tahi lalat atom oksigen. Sebilangan besar oksigen ini adalah tipikal dari oxoanions atau garam tersier (NaNO)3, contohnya).
-Latihan 4
Berapa banyak gram kalium klorida (KCl) yang dihasilkan oleh penguraian 20 g kalium klorat (KClO)?3), mengetahui bahawa berat molekul KCl adalah 74.6 g / mol dan berat molekul KClO3 ia 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 jisim KClO3
g KClO3 = 2 mol x 122.6 g / mol
245.2 g
Langkah 3: Kira jisim 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 149.2 g KCl dihasilkan oleh penguraian. Kemudian, nisbah ini (pekali stoichiometric) boleh digunakan untuk mencari jisim KCl yang dihasilkan daripada 20 g KClO3:
g KCl = 20 g KClO3 x 149 g KCl / 245.2 g KClO3
12.17 g
Perhatikan bagaimana nisbah massa O2 di dalam KClO3. Daripada 20g KClO3, sedikit kurang daripada separuh disebabkan oleh oksigen yang merupakan sebahagian daripada oxoanion chlorate.
-Latihan 5
Cari peratus komposisi bahan berikut: a) dopa, C9H11TIDAK4 dan b) Vainillina, C8H8O3.
a) Dopa
Langkah 1: Cari berat molekul dopa C9H11TIDAK4
Untuk melakukan ini, berat atom unsur-unsur yang terdapat di dalam kompaun pada mulanya didarabkan dengan jumlah tahi lalat diwakili oleh subskrip mereka. Untuk mencari berat molekul, tambah gram yang disediakan oleh unsur-unsur yang berbeza.
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 dopa = (108 g + 11 g + 14 g + 64 g)
197 g
Langkah 2: Cari komposisi peratusan unsur-unsur yang ada di dopa
Untuk ini, berat molekulnya (197 g) diambil sebagai 100%.
% C = 108 g / 197g x 100%
54.82%
% H = 11 g / 197g x 100%
5.6%
% N = 14 g / 197 g x 100%
7.10%
% O = 64 g / 197 g
32.48%
b) Vanillin
Bahagian 1: pengiraan berat molekul vanillin C8H8O3
Untuk melakukan ini, berat atom bagi setiap elemen akan didarabkan dengan bilangan tahi lalinya yang sekarang, sambil menambah massa disumbangkan 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% dari unsur-unsur yang berbeza yang terdapat dalam vanillin
Dianggap bahawa berat molekulnya (152 g / mol) mewakili 100%.
% C = 96 g / 152 g x 100%
63.15%
% H = 8 g / 152 g x 100%
5.26%
% O = 48 g / 152 g x 100%
31, 58%
-Latihan 6
Komposisi jisim alkohol adalah seperti berikut: karbon (C) 60%, hidrogen (H) 13% dan oksigen (O) 27%. Dapatkan formula minimum atau formula empirik anda.
Data:
Berat atom: C 12 g / mol, H 1g / mol dan oksigen 16 g / mol.
Langkah 1: pengiraan jumlah mol unsur-unsur yang ada dalam alkohol
Dianggap 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 unsur / berat atom unsur tersebut
tahi lalat C = 60 g / (12 g / mol)
5 mol
tahi lalat H = 13 g / (1 g / mol)
13 tahi lalat
tahi lalat O = 27 g / (16 g / mol)
1.69 mol
Langkah 2: Dapatkan formula minimum atau empirik
Untuk melakukan ini, kita dapati bahagian bulat antara bilangan tahi lalat. Ini berfungsi untuk mendapatkan bilangan atom unsur-unsur dalam formula minimum. Untuk tujuan ini, tahi lalat unsur-unsur berbeza dibahagikan dengan jumlah tahi lalul unsur dalam bahagian yang lebih kecil.
C = 5 mol / 1.69 mol
C = 2.96
H = 13 mol / 1.69 mol
H = 7.69
O = 1.69 mol / 1.69 mol
O = 1
Mengikut angka ini, formula minimum adalah: C3H8O. Formula ini sesuai dengan propanol, CH3CH2CH2OH. Walau bagaimanapun, formula ini juga mengandungi sebatian CH3CH2OCH3, etil metil eter.
Rujukan
- Dominguez Arias M. J. (s.f.). Pengiraan dalam tindak balas kimia. Pulih daripada: uv.es
- Pengiraan dengan Formula Kimia dan Persamaan. [PDF] Diambil dari: 2.chemistry.msu.edu
- Sparknotes. (2018). Pengiraan Stoikiometri. Diperolehi daripada: sparknotes.com
- ChemPages Netorials. (s.f.). Modul Stoikiometri: Stoikiometri Umum. Diperolehi daripada: chem.wisc.edu
- Flores, J. Química (2002) Editorial Santillana.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia (Ed ed.). Pembelajaran CENGAGE.