Հիմնական նյութ
Քիմիա
Ստեխիոմետրիա
Ինչպե՞ս օգտագործել հավասարեցված ռեակցիայի մոլային հարաբերությունը ելանյութերի քանակը հաշվելու համար
Ներածություն
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:
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:
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:
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․
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․
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:
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:
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 :
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։
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։