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 start text, F, e, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 3, end subscript-ը կփոխազդի երկու մոլ start text, A, l, end text-ի հետ՝ առաջացնելով երկու մոլ start text, F, e, end text և մեկ մոլ start text, A, l, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 3, end subscript:
start text, F, e, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, պ, right parenthesis, plus, start color #11accd, 2, end color #11accd, start text, A, l, end text, left parenthesis, պ, right parenthesis, right arrow, start color #e84d39, 2, end color #e84d39, start text, F, e, end text, left parenthesis, պ, right parenthesis, plus, start text, A, l, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, պ, right parenthesis
Եթե իմանանք start text, F, e, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 3, end subscript-ի զանգվածը, օգտագործելով ստեխիոմետրիկ գործակիցների հարաբերությունը՝ կարող ենք հաշվել, թե քանի մոլ start text, A, l, end text է անհրաժեշտ start text, F, e, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 3, end subscript-ի հետ լրիվ փոխազդեցության համար:
start text, space, A, l, negative, ի, space, և, space, F, e, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 3, end subscript, minus, ի, space, մ, ո, լ, ա, յ, ի, ն, space, հ, ա, ր, ա, բ, ե, ր, ո, ւ, թ, յ, ո, ւ, ն, ը, equals, start fraction, start color #11accd, 2, end color #11accd, start text, մ, ո, լ, space, A, l, end text, divided by, 1, start text, մ, ո, լ, space, F, e, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start subscript, 3, end subscript, end fraction

Օրինակ. մոլային հարաբերությունների միջոցով վերջանյութերի զանգվածի հաշվարկը

Ըստ հետևյալ չհավասարեցված ռեակցիայի, քանի՞ գրամ start text, N, a, O, H, end text է անհրաժեշտ 3.10 գրամ start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript-ի հետ լրիվ փոխազդեցության համար:
start text, N, a, O, H, end text, left parenthesis, ջ, ր, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, left parenthesis, ջ, ր, right parenthesis, right arrow, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, plus, start text, N, a, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, left parenthesis, ջ, ր, right parenthesis, space, space, space, space, space, space, space, start text, Հ, ա, վ, ա, ս, ա, ր, ե, ց, վ, ա, ծ, space, չ, է, end text
Այս ռեակցիայի ելանյութերում ունենք մեկ start text, N, a, end text և երեք start text, H, end text, իսկ վերջանյութերում՝ երկու start text, N, a, end text և երկու start text, H, end text: Կարող ենք հավասարեցնել ռեակցիան՝ start text, N, a, O, H, end text-ի առջև դնելով 2 գործակիցը, որպեսզի հավասարման երկու կողմերում start text, N, a, end text -ի ատոմների թիվը լինի երկուական։ Նույն կերպ start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ի առջև դնում ենք 2 գործակիցը, որպեսզի հավասարման երկու կողմերում լինի վեցական start text, O, end text -ի և չորսական start text, H, end text-ի ատոմներ: Արդյունքում կստանանք հետևյալ հավասարեցված ռեակցիան․
2, start text, N, a, O, H, end text, left parenthesis, ջ, ր, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, left parenthesis, ջ, ր, right parenthesis, right arrow, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, plus, start text, N, a, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, left parenthesis, ջ, ր, right parenthesis, space, space, space, space, start text, Հ, ա, վ, ա, ս, ա, ր, ե, ց, վ, ա, ծ, space, է, end text
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 start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript-ը 3.10 գրամ է և պետք է հաշվել start text, N, a, O, H, end text-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 start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript-ի զանգվածն է: Այն կարող ենք փոխարկել մոլի՝ օգտվելով start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript-ի մոլային զանգվածից (98.09 գ/մոլ): Այսպիսով՝ start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript-ի մոլերը կարող ենք հաշվել հետևյալ կերպ.
3, point, 10, start cancel, start text, գ, end text, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, end cancel, dot, start fraction, 1, start text, մ, ո, լ, end text, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, divided by, 98, point, 09, start cancel, start text, գ, end text, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 3, point, 16, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, մ, ո, լ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript.

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

Մեզ հետաքրքրում է start text, N, a, O, H, end text-ի նյութաքանակի հաշվարկը, որի համար կարող ենք օգտվել start text, N, a, O, H, end text-ի և start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript-ի մոլային հարաբերությունից: Հիմնվելով մեր հավասարեցված ռեակցիայի վրա, կարող ենք տեսնել, որ մեզ յուրաքանչյուր մեկ մոլ start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript-ի հետ փոխազդելու համար անհրաժեշտ է երկու մոլ start text, N, a, O, H, end text, ինչից ստացվում է հետևյալ հարաբերությունը․
start text, space, Մ, ո, լ, ա, յ, ի, ն, space, հ, ա, ր, ա, բ, ե, ր, ո, ւ, թ, յ, ո, ւ, ն, ը, space, N, a, O, H, negative, ի, space, և, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, մ, ի, ջ, և, equals, start fraction, 2, start text, մ, ո, լ, space, N, a, O, H, end text, divided by, 1, start text, մ, ո, լ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, end fraction
Այնուհետև, կիրառելով այդ հարաբերությունը, կարող ենք քայլ 1-ում ստացված start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript-ի նյութաքանակից հաշվել start text, N, a, O, H, end text-ի նյութաքանակը:
3, point, 16, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start cancel, start text, մ, ո, լ, end text, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, end cancel, dot, start fraction, 2, start text, մ, ո, լ, space, N, a, O, H, end text, divided by, 1, start cancel, start text, մ, ո, լ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, end cancel, end fraction, equals, 6, point, 32, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, մ, ո, լ, space, N, a, O, H, end text
Ուշադրություն դարձրեք, որ մոլային հարաբերությունը կարելի է գրել 2 ձևով․
start fraction, 2, start text, մ, ո, լ, space, N, a, O, H, end text, divided by, 1, start text, մ, ո, լ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, end fraction, space, space, start color #1fab54, \checkmark, end color #1fab54, space, space, space կամspace, space, space, start fraction, 1, start text, մ, ո, լ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, divided by, 2, start text, մ, ո, լ, space, N, a, O, H, end text, end fraction, space, space, start color #e84d39, X, end color #e84d39
Յուրաքանչյուր ձևաչափի միջոցով կարող ենք ստանալ տարբեր պատասխաններ: Այնուամենայնիվ, հարաբերություններից միայն մեկը թույլ կտա ամբողջությամբ չեզոքացնել start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript-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 start text, N, a, O, H, end text-ի մոլերը փոխակերպել զանգվածի (արտահատված գրամներով)՝ օգտագործելով start text, N, a, O, H, end text-ի մոլային զանգվածը:
6, point, 32, dot, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start cancel, start text, մ, ո, լ, end text, start text, N, a, O, H, end text, end cancel, times, start fraction, 40, point, 00, start text, գ, space, N, a, O, H, end text, divided by, 1, start cancel, start text, մ, ո, լ, space, N, a, O, H, end text, end cancel, end fraction, equals, 2, point, 53, start text, գ, space, N, a, O, H, end text
Այսպիսով՝ 3․10 գրամ start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript-ի հետ ամբողջական փոխազդեցության համար անհրաժեշտ է 2․53 գրամ start text, N, a, O, H, end text:
Ամենակարճ ուղի. Կարող ենք նաև միավորել բոլոր երեք քայլերը մեկ հաշվարկի մեջ՝ շատ ուշադիր լինելով չափման միավորներին: Լուծենք հետևյալ արտահայտությունը, որպեսզի start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript-ի զանգվածից հաշվարկենք start text, N, a, O, H, end text-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                                  \underbrace{3.10 \, \cancel{\text գ \,\text H_2 \text{SO}_4} ~~~\times~~~\dfrac{1 \,\cancel{\text{մոլ} \,\text H_2 \text{SO}_4}}{98.09 \, \cancel{\text գ \,\text H_2 \text{SO}_4}}} ~~~\times~~~ \underbrace{\dfrac{2\,\cancel{\text{մոլ NaOH}}}{1\,\cancel{\text{մոլ H}_2 \text {SO}_4}}} ~~~\times~~~ \underbrace{\dfrac{40.00\,\text{գ NaOH}}{1\, \cancel{\text{մոլ NaOH}}}} ~=~2.53 \,\text {գ NaOH}\\ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\text{Step 1}~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\text{Step 2} ~~~~~~~~~~~~~~~~~\quad\quad\quad\text{Step 3}\\ \quad\text{Գտնում ենք H}_2 \text{SO-ի քանակը մոլերով}~~~~~\text{Օգտագործում ենք մոլային հարաբերությունը}~~~~\text{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: