If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Եթե գտնվում ես վեբ զտիչի հետևում, խնդրում ենք համոզվել, որ *.kastatic.org և *.kasandbox.org տիրույթները հանված են արգելափակումից։

Հիմնական նյութ

Ստեխիոմետրիա

Ինչպե՞ս օգտագործել հավասարեցված ռեակցիայի մոլային հարաբերությունը ելանյութերի քանակը հաշվելու համար

Ներածություն

Թարմ պատրաստված շոկոլադե թխվածքաբլիթներ՝ սառեցնող ցանցի վրա:
Ստեխիոմետրիայի հմտությունները կարելի է օգտագործել թխվածքաբլիթի բաղադրատոմսը կրկնապատկելու համար : Նկար. Շոկոլադե թխվածքաբլիթներ հեղինակ՝ Կիմբեռլի Վարդեմանի (Kimberley Vardeman) կողմից Վիքիմեդիայում, CC-BY 2,0
Ի՞նչ ընդհանրություններ կան քիմիայի և թխվածքաբլիթների միջև: Պարզվում է, որ դրանք բավականին շատ են: Հավասարեցված քիմիական հավասարումը ռեակցիայի բաղադրատոմսն է: Այն ներառում է մի շարք ելանյութեր (բաղադրիչներ) և վերջանյութեր (թխվածքաբլիթներ), ինչպես նաև դրանց հարաբերական չափաբաժինները:
Հավասարեցված քիմիական ռեակցիայի կիրառմամբ ելանյութերի և վերջանյութերի քանակների հաշվարկը կոչվում է ստեխիոմետրիա: Այն ունի բարդ հնչողություն, որը պարզապես նշանակում է օգտագործել հարաբերությունները հավասարեցված քիմիական հավասարումից: Այս բաժնում կքննարկենք, թե ինչպես կիրառել մոլային հարաբերությունները՝ ռեակցիայի համար անհրաժեշտ ելանյութերի քանակը հաշվելու նպատակով:

Հավասարեցված քիմիական ռեակցիաներ և մոլային հարաբերություններ

Ստեխիոմետրիկ գործակիցներն այն թվերն են, որոնց շնորհիվ կարող ենք համոզվել, որ ռեակցիան հավասարեցված է: Օգտագործելով ստեխիոմետրիկ գործակիցները, կարող ենք կազմել հարաբերություններ, որոնք մեզ ցույց կտան ռեակցիայում առկա նյութերի հարաբերական մասնաբաժինները: Այդ հարաբերությունն անվանում են նաև մոլային հարաբերություն, ստեխիոմետրիկ գործակից կամ ստեխիոմետրիկ հարաբերություն: Մոլային հարաբերությունը կարող է կիրառվել որպես փոխակերպման գործակից նյութերի տարբեր քանակների միջև:
Հուշում խնդրի լուծման համար. Ստեխիոմետրիայի վերաբերյալ հաշվարկներ պարունակող բոլոր տեսակի խդնիրների լուծման համար առաջին և ամենակարևոր քայլը նույնն է՝ համոզվել, որ քիմիական ռեակցիան հավասարեցված լինի : Եթե այն հավասարեցված չէ, ապա ինչպես մոլային հարաբերությունները, այնպես էլ պատասխանը կստացվեն սխալ:
Օրինակ՝ ստորև բերված հավասարեցված քիմիական ռեակցիայի համար ստեխիոմետրիկ գործակիցները հուշում են, որ մեկ մոլ Fe2O3-ը կփոխազդի երկու մոլ Al-ի հետ՝ առաջացնելով երկու մոլ Fe և մեկ մոլ Al2O3:
Fe2O3(պ)+2Al(պ)2Fe(պ)+Al2O3(պ)
Եթե իմանանք Fe2O3-ի զանգվածը, օգտագործելով ստեխիոմետրիկ գործակիցների հարաբերությունը՝ կարող ենք հաշվել, թե քանի մոլ Al է անհրաժեշտ Fe2O3-ի հետ լրիվ փոխազդեցության համար:
 Al-ի և Fe2O3ի մոլային հարաբերությունը=2մոլ Al1մոլ Fe2O3

Օրինակ. մոլային հարաբերությունների միջոցով վերջանյութերի զանգվածի հաշվարկը

Ըստ հետևյալ չհավասարեցված ռեակցիայի, քանի՞ գրամ NaOH է անհրաժեշտ 3.10 գրամ H2SO4-ի հետ լրիվ փոխազդեցության համար:
NaOH(ջր)+H2SO4(ջր)H2O+Na2SO4(ջր)       Հավասարեցված չէ
Այս ռեակցիայի ելանյութերում ունենք մեկ Na և երեք H, իսկ վերջանյութերում՝ երկու Na և երկու H: Կարող ենք հավասարեցնել ռեակցիան՝ NaOH-ի առջև դնելով 2 գործակիցը, որպեսզի հավասարման երկու կողմերում Na -ի ատոմների թիվը լինի երկուական։ Նույն կերպ H2O-ի առջև դնում ենք 2 գործակիցը, որպեսզի հավասարման երկու կողմերում լինի վեցական O -ի և չորսական H-ի ատոմներ: Արդյունքում կստանանք հետևյալ հավասարեցված ռեակցիան․
2NaOH(ջր)+H2SO4(ջր)2H2O+Na2SO4(ջր)    Հավասարեցված է
Երբ ռեակցիան արդեն հավասարեցված է, կարող ենք ինքներս մեզ տալ հետևյալ հարցերը․
  • Ո՞ր ելանյութի (-երի) քանակն է արդեն հայտնի:
  • Ի՞նչ ենք փորձում հաշվել:
Այս օրինակում մեզ տրված է, որ H2SO4-ը 3.10 գրամ է և պետք է հաշվել NaOH-ի զանգվածը: Քանի որ ռեակցիան արդեն հավասարեցված է և ունենք հստակ նպատակ, կարող ենք այս խնդիրը լուծելու համար օգտագործել հետևյալ մարտավարությունը.

Քայլ 1. փոխարկել հայտնի ելանյութի զանգվածը մոլերի:

Այս խնդրում բերված հայտնի տվյալը H2SO4-ի զանգվածն է: Այն կարող ենք փոխարկել մոլի՝ օգտվելով H2SO4-ի մոլային զանգվածից (98.09 գ/մոլ): Այսպիսով՝ H2SO4-ի մոլերը կարող ենք հաշվել հետևյալ կերպ.
3.10գH2SO41մոլH2SO498.09գH2SO4=3.16102մոլ H2SO4.

Քայլ 2․ օգտագործել մոլային հարաբերությունը՝ այլ ելանյութերի մոլերը գտնելու համար:

Մեզ հետաքրքրում է NaOH-ի նյութաքանակի հաշվարկը, որի համար կարող ենք օգտվել NaOH-ի և H2SO4-ի մոլային հարաբերությունից: Հիմնվելով մեր հավասարեցված ռեակցիայի վրա, կարող ենք տեսնել, որ մեզ յուրաքանչյուր մեկ մոլ H2SO4-ի հետ փոխազդելու համար անհրաժեշտ է երկու մոլ NaOH, ինչից ստացվում է հետևյալ հարաբերությունը․
 Մոլային հարաբերությունը NaOH-ի և H2SO4միջև=2մոլ NaOH1մոլ H2SO4
Այնուհետև, կիրառելով այդ հարաբերությունը, կարող ենք քայլ 1-ում ստացված H2SO4-ի նյութաքանակից հաշվել NaOH-ի նյութաքանակը:
3.16102մոլH2SO42մոլ NaOH1մոլ H2SO4=6.32102մոլ NaOH
Ուշադրություն դարձրեք, որ մոլային հարաբերությունը կարելի է գրել 2 ձևով․
2մոլ NaOH1մոլ H2SO4      կամ   1մոլ H2SO42մոլ NaOH  X
Յուրաքանչյուր ձևաչափի միջոցով կարող ենք ստանալ տարբեր պատասխաններ: Այնուամենայնիվ, հարաբերություններից միայն մեկը թույլ կտա ամբողջությամբ չեզոքացնել H2SO4-ը: Շատ կարևոր է, որ դու միշտ ստուգես չափման միավորները: Իմանալու համար, թե ինչպես չափման միավորները կարող են քննարկվել որպես թվեր հավշարկներն ավելի հեշտ կատարելու նպատակով, կարող ես դիտել տարածական վերլուծություն մասին այս տեսանյութը:

Քայլ 3: Մոլի փոխակերպումը զանգվածի

Կարող ենք քայլ 2-ում ստացված NaOH-ի մոլերը փոխակերպել զանգվածի (արտահատված գրամներով)՝ օգտագործելով NaOH-ի մոլային զանգվածը:
6.32102մոլNaOH×40.00գ NaOH1մոլ NaOH=2.53գ NaOH
Այսպիսով՝ 3․10 գրամ H2SO4-ի հետ ամբողջական փոխազդեցության համար անհրաժեշտ է 2․53 գրամ NaOH:
Ամենակարճ ուղի. Կարող ենք նաև միավորել բոլոր երեք քայլերը մեկ հաշվարկի մեջ՝ շատ ուշադիր լինելով չափման միավորներին: Լուծենք հետևյալ արտահայտությունը, որպեսզի H2SO4-ի զանգվածից հաշվարկենք NaOH-ի զանգվածը :
3.10գH2SO4   ×   1մոլH2SO498.09գH2SO4   ×   2մոլ NaOH1մոլ H2SO4   ×   40.00գ NaOH1մոլ NaOH = 2.53գ NaOH                         Step 1                                          Step 2                 Step 3Գտնում ենք H2SO-ի քանակը մոլերով     Օգտագործում ենք մոլային հարաբերությունը    Գտնում ենք NaOH-ի զանգվածը                                  
Եթե ուշադիր նայենք այս արտահայտությանը, կնկատենք,որ կարող ենք այն ներկայացնել վերոնշյալ երեք փուլերով: Միակ տարբերությունն այն է, որ առանձին ներկայացնելու փոխարեն կարող ենք ներկայացնել բոլորը միասին։

Ամփոփում

Հավասարեցված քիմիական ռեակցիայի գործակիցները մեզ հուշում են ելանյութերի և վերջանյութերի մոլային հարաբերության մասին: Գործակիցների հարաբերություններն օգտագործելով, ելանյութերի նյութաքանակից կարող ենք հաշվել վերջանյութերի նյութաքանակը։
Թխվածքաբլիթին հատուկ բաղադրիչներից են՝ կարագը, ալյուրը, նուշը, շոկոլադը, անհրաժեշտ են նաև գրտնակ և թխվածքաբլիթների կաղապար: Այս ամենը ցրված է փայտե սեղանի վրա:
Քիմիական ռեակցիա իրականացնելը նման է թխվածքաբլիթ պատրաստելուն: Հուսանք, որ քո լաբորատորիայի սեղանն ավելի մաքուր է քան այս խոհանոցինը: Նկարը condesign on pixabay-ի կողմից, CC0 1,0
Այլ ստեխիոմետրիկ հաշվարկների մասին հավելյալ տեղեկություն ստանալու համար բաց մի թող ռեակցիայի սահմանափակող բաղադրիչի և ռեակցիայի տոկոսային ելքի մասին այս հետաքրքիր նյութը:

Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։

Առայժմ հրապարակումներ չկան։
Անգլերեն հասկանո՞ւմ ես: Սեղմիր այստեղ և ավելի շատ քննարկումներ կգտնես «Քան» ակադեմիայի անգլերեն կայքում: