O berekening stoichiometrisch is een zeer terugkerend thema in alle edities van Enem en is direct of indirect aanwezig in verschillende andere inhoud van Chemistry, zoals:
Oplossingen
thermochemie
Chemische kinetica
Chemische balans
Elektrochemie
Radioactiviteit
Studie van gassen
Organische functies
In deze tekst heb je toegang tot zeer belangrijke tips om op te lossen eenvoudige stoichiometrische berekeningen in Enem:
1e Tip: Fundamentele kennis om stoichiometrische berekeningen te ontwikkelen
De wet van Lavoisier: de som van de massa's van de reactanten is gelijk aan de som van de massa's van de producten.
A + B → C + D
mA + mB = mC + mD
De wet van Proust: De massaverhouding van elk van de deelnemers aan de reactie is altijd hetzelfde.
A + B → C + D
slecht + MB = mC + mD
mA' mB' mC' mD'
Mol (hoeveelheid materie): volgens Avogadro hebben we in één mol altijd 6.02.1023 entiteiten (moleculen, atomen, ionen enz.).
1mol6.02. 1023
Berekening van molaire massa: de molaire massa, berekend door de stofformule (XaYb), is de som van de resultaten van het vermenigvuldigen van de hoeveelheid van elk chemisch element met zijn atomaire massa.
Molaire massa = a.massa van X (in het periodiek systeem) + b.massa van Y (in het periodiek systeem)
Molaire massa: gelijk aan de massa in gram die overeenkomt met 6.02.1023 substantie entiteiten.
1mol6.02. 1023massa in gram (molair)
Molair volume: gelijk aan 22,4 liter, wat verwijst naar de ruimte die wordt ingenomen door 6.02.1023 stof entiteiten:
1mol6.02. 1023massa in gram (molair) 22.4L
Chemische vergelijkingen in evenwicht brengen: coëfficiënten die het aantal atomen van alle chemische elementen gelijk maken in reactanten en producten.
2e Tip: Fundamentele stappen om een stoichiometrische berekening op te lossen
Verwijder de gegevens die door de oefening zijn verstrekt;
Schrijf de chemische vergelijking op als de oefening die niet heeft opgeleverd;
Breng de vergelijking in evenwicht;
De coëfficiënten die bij de afweging worden gebruikt, moeten worden gebruikt om de stoichiometrische verhoudingen tussen de deelnemers te kennen;
Stel regels van drie samen die betrekking hebben op de informatie in de verklaring, elementen van de vergelijking en de balans.
3e Tip: Fundamentele relaties in stoichiometrische berekening
In elke regel van drie die is samengesteld in een stoichiometrische rekenoefening, kunnen we de volgende relaties maken:
Volume————————-mol
of
Volume————————--Volume
of
Massa—————————mol
of
Massa————————— Massa
of
Massa—————————Aantal entiteiten
of
mol—————————Aantal entiteiten
of
Volume—————————Aantal entiteiten
of
Volume—————————massa
Tip 4: Hoe verder te gaan in een oefening met opeenvolgende reacties?
Opeenvolgende reacties zijn reactiestappen die een enkele reactie vormen. Als ze deel uitmaken van de oefening, moeten we, voordat we de stoichiometrische berekening uitvoeren, een enkele reactie vormen.
Hiervoor moeten we de stof annuleren die in het reagens van de ene en in het product van de andere voorkomt. Bijvoorbeeld:
S + O2 → besturingssysteem2
ENKEL EN ALLEEN2 + O2 → besturingssysteem3
ENKEL EN ALLEEN3 + H2O → H2ENKEL EN ALLEEN4
het besturingssysteem annuleren2 en het besturingssysteem3, hebben we de volgende reactie:
S + 3/2O2 + H2O → H2ENKEL EN ALLEEN4
5e Tip: Hoe verder te gaan in een oefening waarbij een reagens in overdaad en beperkend
We weten dat een oefening overdaad en beperking inhoudt wanneer we in de verklaring de aanwezigheid hebben van de massa van de twee stoffen waaruit de reactanten bestaan. Om stoichiometrische berekeningen te ontwikkelen, moeten we altijd de gebonden massa gebruiken.
Om de massa van de beperkende reactant te weten te komen, deelt u gewoon de molaire massa van elke stof, vermenigvuldigd met de stoichiometrische coëfficiënt in de vergelijking, en gedeeld door de massa gegeven door de oefening.
Als we bijvoorbeeld een chemische reactie hebben van 50 gram NaCl met 50 gram CaBr2:
2 NaCl + 1 CaBr2 → 2 NaBr + 1 CaCl2
2.58,5 = 1. 200
50 50
2,34 = 4
De grootste waarde van deze deling komt altijd overeen met het overtollige reagens, terwijl de kleinste waarde altijd overeenkomt met het beperkende reagens.
6e Tip: Hoe verder te gaan in een oefening met zuiverheid?
Stoichiometrische rekenoefeningen die betrekking hebben op zuiverheid of onzuiverheid hebben in de opgave het percentage dat verwijst naar het zuivere of onzuivere deel van een monster. Dus eerst en vooral moeten we berekenen wat de werkelijk zuivere massa van het monster is, omdat het alleen het product van een reactie oplevert.
Als we bijvoorbeeld 70 gram van een monster hebben en 20% ervan is onzuiver, dan is 80% ervan puur. We hebben dus een regel van drie opgesteld om de massa in grammen te bepalen die puur is:
70g100%
xg80%
100.x = 70.80
100x = 5600
x = 5600
100
x = 56 gram puur deeg.
7e Tip: Hoe verder te gaan in een oefening waarbij: Opbrengst
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Opbrengst is gerelateerd aan de werkelijke hoeveelheid, in grammen, van een product dat is gevormd uit een bepaalde massa reactant. De oefening vertelt ons meestal hoeveel massa er is gevormd. We moeten dan de massa van het product berekenen met de massa van het geleverde reagens en de regel van drie hieronder spelen:
Berekende productmassa 100%
Productmassa x%
geleverd door
oefening
Bij de reactie van 40 gram koolstof met zuurstof werd bijvoorbeeld 15 gram koolstofdioxide gevormd. Wat levert de reactie op?
1 C + 1 O2 → 1 CO2
1,12 g koolstof 1,44 g CO2
40 g carbonx
12.x = 40.44
12x = 1760
x = 1760
12
x = 146,6 g CO2
Dan bepalen we het rendement:
146,6 g100%
15gx%
146,6x = 1500
x = 1500
146,6
x= 10,2%
Volg nu de resolutie van twee voorbeelden:
Voorbeeld 1: (Enem) Momenteel zijn in steeds meer landen vervuilende emissiezuiveringssystemen wettelijk verplicht. Het beheersen van gasvormige zwaveldioxide-emissies door verbranding van steenkool, die zwavel bevat, kan gemaakt door de reactie van dit gas met een suspensie van calciumhydroxide in water, waarbij een niet-vervuilend product van de lucht. De verbranding van zwavel en de reactie van zwaveldioxide met calciumhydroxide, evenals de massa's van sommige van de stoffen die bij deze reacties betrokken zijn, kunnen als volgt worden weergegeven:
zwavel (32 g) + zuurstof (32 g) → zwaveldioxide (64 g)
zwaveldioxide (64 g) + calciumhydroxide (74 g) → niet-vervuilend product
Op deze manier, om al het zwaveldioxide te absorberen dat wordt geproduceerd door een ton steenkool te verbranden (met 1% zwavel), is het voldoende om een calciumhydroxidemassa van over:
a) 23kg.
b) 43 kg.
c) 64 kg.
d) 74 kg.
e) 138 kg.
Resolutie:
Gegevens verstrekt door de oefening:
1 ton steenkool (C)
In steenkool hebben we 1% zwavel (zuiverheid)
Wat is de massa van calciumhydroxide?
1O Stap: Maak alleen een vergelijking op basis van de opeenvolgende gegeven reacties:
S + O2 → besturingssysteem2
ENKEL EN ALLEEN2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2zo
Snijden wat wordt herhaald, hebben we de volgende reactie:
S + 1/2O2+ Ca(OH)2 → CaCO3 +H2zo
OPMERKING: Deze stap kan worden verwaarloosd, omdat de oefening alleen zwavel en calciumhydroxide omvat
2O Stap: Bereken de massa zwavel die aanwezig is in 1 ton steenkool, onthoud dat 1% zwavel is, en dan:
1t van 100% steenkool
x zwavel1%
100x = 1
x = 1
100
x = 0,01 t of 10 kg zwavel
3O Stap: Uit de zwavelmassa kunnen we de calciumhydroxidemassa berekenen. In deze stoichiometrische berekening geven we alleen massa's weer:
SCa(OH)2
1,32g 1,74g
10 kg
32.x = 74.10
x = 740
32
x = 23,125 kg butaangas
Voorbeeld 2: (Enem) In Japan voert een nationale beweging ter bevordering van de strijd tegen de opwarming van de aarde de slogan: 1 persoon, 1 dag, 1 kg CO2 houd van ons! Het idee is dat elke persoon de hoeveelheid CO2 met 1 kg vermindert2 elke dag uitgegeven, door kleine ecologische gebaren, zoals het verminderen van het verbranden van kookgas. Een ecologische hamburger? En voor nu! Beschikbaar in: http://lqes.iqm.unicamp.br. Betreden op: 24 februari 2012 (aangepast).
Gezien een volledig verbrandingsproces van een kookgas dat uitsluitend bestaat uit butaan (C4H10), de minimale hoeveelheid van dit gas die een Japanner moet stoppen met branden om het dagelijkse doel te bereiken, alleen met dit gebaar, toch?
Gegevens: 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.
Resolutie:
De door de oefening verstrekte gegevens waren:
CO molaire massa2 = 44 g/mol
C molaire massa4H10 = 58 g/mol
1 kg CO2 geëlimineerd door een persoon
Massa butaangas dat niet meer verbrand wordt in kg = ?
1O Stap: Monteer en balanceer de butaanverbrandingsvergelijking (C4H10)
1C4H10 + 8 O2 → 4 CO2 + 5 uur2O
2O Stap: Stel de regel van drie van de stoichiometrische berekening samen, waarbij alleen de massa's butaan en koolstofdioxide worden gebruikt:
1C4H10 → 4 CO2
1,58 gram 4. 44g
x1Kg
176.x = 58
x = 58
176
x = 0,33 kg butaangas
Door mij Diogo Lopes Dias
