Stöhhiomeetrilised arvutused Enemis

O arvutus stöhhiomeetriline on Enemi kõikides väljaannetes väga korduv teema ja on otseselt või kaudselt mitmes teises keemia sisus, näiteks:

• Lahendused

• termokeemia

• Keemiline kineetika

• Keemiline tasakaal

• Elektrokeemia

• Radioaktiivsus

• Gaaside uurimine

• Orgaanilised funktsioonid

Selles tekstis on teil juurdepääs väga olulistele näpunäidetele, mida lahendada lihtsad stöhhiomeetrilised arvutused Enemis:

1. näpunäide: põhiteadmised stöhhiomeetrilise arvutuse arendamiseks

• Lavoisieri seadus: reagentide masside summa on võrdne saaduste masside summaga.

A + B → C + D

mA + mB = mC + mD

• Prousti seadus: Iga reaktsioonis osaleja mass osakaal on alati sama.

A + B → C + D

halb + MB = mC + mD
mA 'mB' mC 'mD'

• Mol (aine kogus): Avogadro sõnul on meil ühes moolis alati 6.02.10²³ üksused (molekulid, aatomid, ioonid jne).

1mol6.02. 10²³

• Molaarse massi arvutamine: aine valemiga (XaYb) arvutatud molaarmass on kõigi keemiliste elementide koguse ja aatommassiga korrutamise tulemuste summa.

Molaarmass = X mass (perioodilisustabelis) + Y mass (perioodilisustabelis)

• Molaarmass: võrdub massiga grammides, mis vastab punktile 6.02.10²³ aineüksused.

1mol6.02. 10²³mass grammides (molaarne)

• Molaarne maht: võrdne 22,4 liitriga, mis tähistab ruumi, mis on hõivatud 6.02.10²³ aineüksused:

1mol6.02. 10²³mass grammides (molaarne) 22,4 L

• Keemiliste võrrandite tasakaalustamine: koefitsiendid, mis muudavad reaktiivides ja saadustes kõigi keemiliste elementide aatomite arvu võrdseks.

2. näpunäide: põhilised sammud stöhhiomeetrilise arvutuse lahendamiseks

• Eemaldage harjutuse pakutavad andmed;

• Kirjutage keemiline võrrand, kui harjutus seda ei andnud;

• Tasandage võrrand;

• Tasakaalustamisel kasutatud koefitsiente tuleb kasutada osalejate stöhhiomeetriliste proportsioonide teadmiseks;

• Koostage kolmest reeglist, mis seovad lauses sisalduva teabe, võrrandi elemendid ja selle tasakaalu.

3. näpunäide: põhilised seosed stöhhiomeetrilises arvutuses

Igas stöhhiomeetrilise arvutusülesande abil kokku pandud kolme reegli korral saame luua järgmised seosed

Köide ————————- mol

või

Köide ————————-- Köide

või

Missa ————————— moolid

või

Missa ————————— missa

või

Mass ————————— üksuste arv

või

mol ————————— Üksuste arv

või

Maht ————————— Üksuste arv

või

Köide ————————— mass

Vihje 4: Kuidas jätkata järjestikuste reaktsioonidega harjutuses

Järjestikused reaktsioonid on reaktsioonietapid, mis moodustavad ühe reaktsiooni. Kui need on osa harjutusest, peame enne stöhhiomeetrilise arvutuse teostamist moodustama ühe reaktsiooni.

Selleks peame tühistama aine, mis ilmub ühe reagendis ja teise produktis. Näiteks:

S + O₂ → OS₂

AINULT₂ + O₂ → OS₃

AINULT₃ + H₂O → H₂AINULT₄

OS-i tühistamine₂ ja OS₃, meil on järgmine reaktsioon:

S + 3 / 2O₂ + H₂O → H₂AINULT₄

5. näpunäide: kuidas jätkata harjutuses, mis hõlmab reagenti liigne ja piirav

Me teame, et harjutus hõlmab liigset kasutamist ja piiramist alati, kui avalduses leidub kahe reagendi moodustava aine massi. Stöhhiomeetriliste arvutuste väljatöötamiseks peame alati kasutama seotud massi.

Piirava reagendi massi väljaselgitamiseks jagage lihtsalt iga aine molaarmass, korrutatakse selle võrrandi stöhhiomeetrilise koefitsiendiga ja jagatakse võimlemine.

Näiteks kui meil on keemiline reaktsioon 50 grammi NaCl ja 50 grammi CaBr₂:

2 NaCl + 1 CaBr2 → 2 NaBr + 1 CaCl₂

2.58,5 = 1. 200
50 50

2,34 = 4

Selle jaotuse suurim väärtus vastab alati reagendi liiale, väikseim aga alati piiravale reagendile.

6. näpunäide: kuidas jätkata puhtust sisaldavas harjutuses

Stöhhiomeetriliste arvutuste puhul, mis hõlmavad puhtust või lisandeid, on avaldises protsent, mis viitab valimi puhtale või ebapuhasele osale. Niisiis peame kõigepealt arvutama, milline on proovi tõeliselt puhas mass, kuna ainuüksi see annab reaktsiooni saaduse.

Näiteks kui meil on 70 grammi proovi ja 20% sellest on ebapuhas, siis 80% on puhas. Niisiis, puhta massi grammides määramiseks kehtestasime reegli kolm:

70g 100%

xg80%

100x = 70,80

100x = 5600

x = 5600
100

x = 56 grammi puhast tainast.

7. näpunäide: kuidas jätkata sellega seotud harjutuses Saagikus

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

Saagis on seotud toote reaalse kogusega grammides, mis on moodustatud teatud reagendi massist. Harjutus ütleb meile tavaliselt, kui palju massi on moodustunud. Seejärel peame arvutama toote massi kaasasoleva reaktiivi massiga ja mängima allpool toodud kolme reeglit:

Arvutatud toote mass 100%

Toote mass x%
pakkus
võimlemine

Näiteks 40 grammi süsiniku reageerimisel hapnikuga tekkis 15 grammi süsinikdioksiidi. Mida reaktsioon annab?

1 C + 1 O₂ → 1 CO₂

1,12 g süsinikku 1,44 g CO₂
40 g süsinikku

12.x = 40.44
12x = 1760
x = 1760
12
x = 146,6 g CO₂

Seejärel määrame saagikuse:

146,6 g100%
15gx%

146,6x = 1500
x = 1500
146,6
x = 10,2%

Järgige kahe näite lahendust:

Näide 1: (Enem) Praegu nõuavad saastavad heitmete puhastamise süsteemid seadusi üha enamates riikides. Väävlit sisaldava kivisöe põletamisel tekkivate gaasiliste vääveldioksiidi heitmete kontrollimine võib olla saadakse selle gaasi reageerimisel kaltsiumhüdroksiidi suspensiooniga vees, moodustades selle mittesaastava produkti õhk. Väävli põletamine ja vääveldioksiidi reaktsioon kaltsiumhüdroksiidiga, samuti mõnede nendes reaktsioonides osalevate ainete massid, on esitatud järgmiselt:

väävel (32 g) + hapnik (32 g) → vääveldioksiid (64 g)

vääveldioksiid (64 g) + kaltsiumhüdroksiid (74 g) → mittesaastav toode

Sel viisil absorbeerida kogu tonni söe põletamisel tekkiv vääveldioksiid (sisaldab 1% väävlit), piisab kaltsiumhüdroksiidi massist umbes:

a) 23 kg.

b) 43 kg.

c) 64 kg.

d) 74 kg.

e) 138 kg.

Resolutsioon:

Harjutuse andmed:

• 1 tonn kivisütt (C)

• Söes on meil 1% väävlit (puhtus)

• Kui suur on kaltsiumhüdroksiidi mass?

1^O Samm: koostage võrrand ainult järgnevate reaktsioonide põhjal:

S + O₂ → OS₂

AINULT₂ + Ca (OH)₂ → CaCO₃ + H₂s

Korratava lõikamisel on meil järgmine reaktsioon:

S + 1 / 2O₂+ Ca (OH)₂ → CaCO₃ +H₂s

MÄRKUS. Selle etapi võib tähelepanuta jätta, kuna harjutus hõlmab ainult väävli- ja kaltsiumhüdroksiidi

2^O Etapp: arvutage 1 tonni söes sisalduva väävli mass, pidades meeles, et 1% on väävel, seejärel:

1t 100% kivisütt
x väävel1%

100x = 1
x =  1
100
x = 0,01 t või 10 kg väävlit

3^O Etapp: väävli massi põhjal saame arvutada kaltsiumhüdroksiidi massi. Selles stöhhiomeetrilises arvutuses loetleme ainult massid:

S Ca (OH)₂
1,32 g 1,74 g
10 kg

32.x = 74.10
x = 740
32 
x = 23,125 kg butaangaasi

Näide 2: (Vaenlane) Jaapanis kannab globaalne soojenemise vastu võitlemist edendav rahvuslik liikumine loosungit: 1 inimene, 1 päev, 1 kg CO₂ armasta meid! Idee on, et iga inimene vähendaks CO kogust 1 kg võrra₂ väljastatakse iga päev väikeste ökoloogiliste žestide abil, näiteks keedugaasi põletamise vähendamiseks. Ökoloogiline hamburger? Ja praeguseks! Saadaval: http://lqes.iqm.unicamp.br. Juurdepääs: 24. veebruar 2012 (kohandatud).

Arvestades ainult butaanist (C₄H₁₀), selle gaasi minimaalne kogus, mille jaapanlane peab igapäevase eesmärgi saavutamiseks lõpetama, just selle žestiga?

Andmed: CO₂ (44 g / mol); Ç₄H₁₀ (58 g / mol).

a) 0,25 kg.

b) 0,33 kg.

c) 1,0 kg.

d) 1,3 kg.

e) 3,0 kg.

Resolutsioon:

Harjutuse käigus saadud andmed olid:

• CO molaarmass₂ = 44 g / mol

• C molaarmass₄H₁₀ = 58 g / mol

• 1 kg CO₂ kõrvaldab inimene

• Butaangaasi mass, mida enam ei põletata, kg =?

1^O Samm: ühendage butaani põlemisvõrrand (C₄H₁₀)

1C₄H₁₀ + 8 O₂ → 4 CO₂ + 5 tundi₂O

2^O Samm: koostage reegel kolmest stöhhiomeetrilisest arvutusest, mis hõlmab ainult butaani ja süsinikdioksiidi massi:

1C₄H₁₀ → 4 CO₂
1,58 g 4. 44g
x1Kg

176.x = 58
x = 58
176 
x = 0,33 kg butaangaasi

Minu poolt. Diogo Lopes Dias