Stöchiometrische Berechnungen

Was sind stöchiometrische Berechnungen?

Der Stöchiometrische Berechnungen Sie sind diejenigen, die auf der Grundlage der Massenbeziehungen der Elemente oder Verbindungen durchgeführt werden, die an einer chemischen Reaktion beteiligt sind.

Der erste Schritt, um sie auszuführen, besteht darin, die chemische Reaktion von Interesse auszugleichen. Ebenso sollten die korrekten Formeln der am chemischen Prozesse beteiligten Verbindungen bekannt sein.

Stöchiometrische Berechnungen basieren auf der Anwendung einer Reihe von Gesetzen, darunter Folgendes: das Gesetz zur Erhaltung des Massenschutzes; das Gesetz definierter Proportionen oder konstanter Zusammensetzung; Und schließlich das Gesetz mehrerer Ausmaße.

Das Gesetz der Erhaltung der Massenstaaten erklärt, dass in einer chemischen Reaktion die Summe der Massen der reagierenden Substanzen gleich der Summe der Massen der Produkte ist. In einer chemischen Reaktion bleibt die Gesamtmasse konstant.

Das Gesetz definierter Anteile oder konstanter Zusammensetzung zeigt an, dass Sie sich von jeder reinen Verbindung unterscheiden. Zum Beispiel ist reines Wasser das gleiche, unabhängig von seiner Quelle oder welcher Kontinent (oder Planet) kommt.

Und das dritte Gesetz, das von mehreren Anteilen, zeigt an, dass, wenn zwei Elemente A und B mehr als eine Verbindung bilden in Bezug auf kleine ganze Zahlen ausgedrückt werden. Das heißt, für a_NB_M N Und M Sie sind ganze Zahlen.

Was sind stöchiometrische Berechnungen und ihre Phasen?

Sie sind Berechnungen, um die verschiedenen Fragen zu lösen, die auftreten können, wenn eine chemische Reaktion untersucht wird. Dafür muss die Kenntnis der chemischen Prozesse und Gesetze, die sie regieren, besessen sein.

Mit der Verwendung der stöchiometrischen Berechnung, beispielsweise aus der Masse einer reagierenden Substanz, kann die unbekannte Masse eines anderen Reagenz. Sie können auch die prozentuale Zusammensetzung der in einer Verbindung vorhandenen chemischen Elemente kennen und die empirische Formel der Verbindung erhalten.

Folglich ermöglicht die Kenntnis der empirischen oder minimalen Formel einer Verbindung die Etablierung ihrer molekularen Formel.

Darüber hinaus ermöglicht die stöchiometrische Berechnung in einer chemischen Reaktion, was das begrenzende Reagenz ist oder ob es ein überschüssiges Reagenz wie die Masse davon gibt.

Stufen

Die Phasen hängen von der Art des aufgeworfenen Problems sowie von ihrer Komplexität ab.

Zwei gemeinsame Situationen sind:

• Zwei Elemente reagieren auf eine Verbindung und nur die Masse eines der reagierenden Elemente ist bekannt.
• Es ist erwünscht, die unbekannte Masse des zweiten Elements sowie die Masse der Verbindung zu kennen, die sich aus der Reaktion ergeben.

Im Allgemeinen muss bei der Lösung dieser Übungen die folgende Reihenfolge der Stufen befolgt werden:

• Die chemische Reaktionsgleichung festlegen.
• Gleichung ausgleichen.
• Die dritte Stufe erfolgt unter Verwendung der Atomgewichte der stöchiometrischen Elemente und Koeffizienten, wobei der Anteil der Massen der reagierenden Elemente erhält.
• Dann, indem das Gesetz der definierten Anteile verwendet wird, sobald die Masse eines reagierenden Elements bekannt ist und der Anteil, mit dem es mit dem zweiten Element reagiert, um die Masse des zweiten Elements zu kennen.
• Und die fünfte und letzte Phase, wenn die Massen der reagierenden Elemente bekannt sind, ermöglicht es Ihnen, die Masse der in der Reaktion erzeugten Verbindung zu berechnen. In diesem Fall werden diese Informationen basierend auf dem Massenschutzgesetz erhalten.

Es kann Ihnen dienen: Alpha-Zotoglutarat: Eigenschaften, Funktionen und Anwendungen

Gelöste Übungen

-Übung 1

Was ist das überschüssige Reagenz, wenn 15 g Mg mit 15 g S reagiert werden, um MGS zu bilden? Und wie viele Gramm MGS werden in der Reaktion auftreten?

Daten:

-Mg und s = 15 g Masse

-Atomgewicht von mg = 24,3 g/mol.

-Atomgewicht von s = 32,06 g/mol.

Schritt 1: Reaktionsgleichung

Mg +s => mgs (es ist bereits ausgeglichen)

Schritt 2: Festlegung des Anteils, in dem die MG und die S kombiniert werden, um die MGS zu erzeugen

Um zu vereinfachen, können Sie das Atomgewicht des mg bei 24 g/mol und das Atomgewicht von S bei 32 g/mol umrunden. Dann beträgt der Anteil, in dem die S und die Mg kombiniert sind.

In gegenseitigem Umfang beträgt der Anteil, in dem die Mg mit dem S kombiniert wird, 3: 4 (mg/s)

Schritt 3: Diskussion und Berechnung des überschüssigen Reagens und seiner Masse

Die Masse von Mg und S beträgt 15 g für beide, aber der Anteil, in dem Mg und S reagieren 3: 4 und Nr. 1: 1 beträgt. Dann kann abgeleitet werden, dass das überschüssige Reagenz die MG ist, da es in Bezug auf die s in geringerem Verhältnis ist.

Diese Schlussfolgerung kann durch Berechnung der Masse von mg, die mit 15 g s reagiert, auf die Probe gestellt werden.

g von mg = 15 g S x (3 g mg)/mol)/(4 g S/mol))

11,25 g Mg

Superant Mg Masse = 15 g - 11,25 g

3,75 g.

Schritt 4: MGS -Masse, die in der Reaktion gebildet wurde, basierend auf dem Gesetz des Massenschutzes

Mgs Masse = Mg Masse + Masse von s

11,25 g + 15 g.

26, 25 g

Eine Übung für didaktische Zwecke könnte wie folgt durchgeführt werden:

Berechnen Sie die Gramm von S, die mit 15 g Mg reagieren, und verwenden in diesem Fall einen Anteil von 4: 3.

g von s = 15 g mg x (4 g s/mol)/(3 g mg/mol)

20 g

Wenn die Situation in diesem Fall präsentiert würde, war zu erkennen, dass die 15 g S nicht mit den 15 g mg reagieren würden, die 5 g fehlen. Dies bestätigt, dass das überschüssige Reagenz das Mg ist und das S das begrenzende Reagenz bei der Bildung von MGS ist, wenn beide reaktiven Elemente die gleiche Masse haben.

Kann Ihnen dienen: Magnesiumfluorid: Struktur, Eigenschaften, Synthese, verwendet

-Übung 2

Berechnen Sie die Masse von Natriumchlorid (NaCl) und Verunreinigungen in 52 g NaCl mit einem Reinheitsprozentsatz von 97,5%.

Daten:

-Probenmasse: 52 g NaCl

-Prozentsatz der Reinheit = 97,5%.

Schritt 1: Berechnung der reinen Masse von NaCl

NaCl Masse = 52 g x 97,5%/100%

50,7 g

Schritt 2: Berechnung der Masse der Unreinheiten

% Verunreinigungen = 100% - 97,5%

2,5%

Masse der Verunreinigungen = 52 g x 2,5%/100%

1,3 g

Daher sind 50,7 g von 52 g Salz reine NaCl -Kristalle und 1,3 g Verunreinigungen (wie andere Ionen oder organische Stoffe).

-Übung 3

Welche Sauerstoffmasse (O) sind in 40 g Salpetersäure (HNO₃), zu wissen, dass sein Molekulargewicht 63 g/mol beträgt und das Atomgewicht des O 16 g/mol beträgt?

Daten:

-Hno -Masse₃ = 40 g

-Atomgewicht von O = 16 g/mol.

-Molekulargewicht des HNO₃

Schritt 1: Berechnen Sie die Anzahl der Mol von HNO₃ in einer Masse von 40 g Säure vorhanden

Maulwürfe von Hno₃ = 40 g HNO₃ x 1 Mol HNO₃/63 g HNO₃

0,635 Maulwürfe

Schritt 2: Berechnen Sie die Anzahl der Mol oder vorhanden

Die HNO -Formel₃ Zeigt an, dass es 3 Mol von oder für jeden Mol HNO gibt_3.

Mol von O = 0,635 Mol HNO₃ X 3 Mol O/Mol HNO₃

1.905 Mol von o

Schritt 3: Berechnung der Masse von oder vorhanden in 40 g HNO₃

G von o = 1.905 Mol O x 16 g O/mol von o

30,48 g

Das heißt das der 40 g hno₃, 30,48 g sind ausschließlich auf das Gewicht von Mol von Sauerstoffatomen zurückzuführen. Dieser große Sauerstoffanteil ist typisch für Oxoanionen oder ihre Tertiärsalze (Nano₃, Zum Beispiel).

-Übung 4

Wie viele Gramm Kaliumchlorid (KCL) werden durch Zersetzung von 20 g Kaliumchlorat (KCLO) erzeugt₃)?, Zu wissen, dass das Molekulargewicht des KCL 74,6 g/mol und das Molekulargewicht des KCLO beträgt₃ ist 122,6 g/mol

Daten:

-KCLO -Masse₃ = 20 g

-Molekulargewicht von kcl = 74,6 g/mol

-KCLO -Molekulargewicht₃ = 122,6 g/mol

Schritt 1: Reaktionsgleichung

2kclo₃ => 2kcl + 3o₂

Schritt 2: KCLO -Massenberechnung₃

G von Kclo₃ = 2 Mol x 122,6 g/mol

245,2 g

Schritt 3: KCL -Massenberechnung

g von KCl = 2 Mol x 74,6 g/mol

149,2 g

Schritt 4: Berechnung der durch Zersetzung erzeugten KCL -Masse

245 g KCLO₃ Sie werden durch Zersetzung 149, 2 g KCL produziert. Dieser Anteil (stöchiometrischer Koeffizient) kann also verwendet werden, um die KCL -Masse aus 20 g KCLO zu finden₃:

G von Kcl = 20 g KCLO₃ x 149 g KCL / 245,2 g KCLO₃

12,17 g

Beachten Sie, wie die Massenbeziehung des O₂ Im KCLO₃. Von den 20g KCLO₃, Wenig weniger als die Hälfte ist auf Sauerstoff zurückzuführen, der Teil des Oxoanion -Chlorats ist.

-Übung 5

Finden Sie die prozentuale Zusammensetzung der folgenden Substanzen: a) Dopa, C₉H_elfNEIN₄ und b) Vainillina, C₈H₈ENTWEDER₃.

Kann Ihnen dienen: Dimethylanylin: Struktur, Eigenschaften, Synthese, verwendet

A) Dopa

Schritt 1: Finden Sie das Molekulargewicht von DPA C₉H_elfNEIN₄

Zu diesem Zweck wird das Atomgewicht der in der Verbindung der Mol vorhandenen Elemente zunächst multipliziert. Um das Molekulargewicht zu finden, werden die von den verschiedenen Elementen beigestellten Gramm hinzugefügt.

Kohlenstoff (c): 12 g/mol x 9 mol = 108 g

Wasserstoff (H): 1 g/mol x 11 mol = 11 g

Stickstoff (N): 14 g/mol x 1 mol = 14 g

Sauerstoff (O): 16 g/mol x 4 mol = 64 g

Molekulargewicht von Dop = (108 g + 11 g + 14g + 64 g)

197 g

Schritt 2: Finden Sie die prozentuale Zusammensetzung der im DOPA vorhandenen Elemente

Dazu wird sein Molekulargewicht (197 g) als 100% angenommen.

% von c = 108 g/197g x 100%

54,82%

% von H = 11 g/197g x 100%

5,6 %

% von n = 14 g/197 g x 100%

7,10%

% von o = 64 g/197 g

32,48%

b) Vainillina

Teil 1: Berechnung des Molekulargewichts von Vanillin C₈H₈ENTWEDER₃

Dazu wird das Atomgewicht jedes Elements mit der Anzahl ihrer vorhandenen Maulwürfe multipliziert, wodurch die Masse hinzugefügt wird, die die verschiedenen Elemente bieten

C: 12 g/mol x 8 mol = 96 g

H: 1 g/mol x 8 mol = 8 g

O: 16 g/mol x 3 mol = 48 g

Molekulargewicht = 96 g + 8 g + 48 g

152 g

Teil 2: Finden Sie den Prozentsatz der verschiedenen Elemente, die in Vainillina vorhanden sind

Es wird angenommen, dass sein Molekulargewicht (152 g/mol) 100% entspricht.

% von c = 96 g /152 g x 100%

63,15%

% von H = 8 g / 152 g x 100%

5,26%

% von o = 48 g/152 g x 100%

31, 58 %

-Übung 6

Die Massenprozentsatzzusammensetzung eines Alkohols lautet wie folgt: Kohlenstoff (C) 60%, Wasserstoff (H) 13% und Sauerstoff (O) 27%.  Erhalten Sie Ihre Mindestformel oder empirische Formel.

Daten:

Atomgewichte: C 12 g/mol, h 1 g/mol und Sauerstoff 16 g/mol.

Schritt 1: Berechnung der Anzahl der Mol der in Alkohol vorhandenen Elemente

Es wird angenommen, dass die Masse des Alkohols 100 g beträgt. Folglich beträgt die Masse des C 60 g, die Masse von H beträgt 13 g und die Sauerstoffmasse 27 g.

Berechnung der Anzahl der Maulwürfe:

Anzahl der Mols = Masse des Elementelements/Gewichts

Mol C = 60 g/(12 g/mol)

5 Maulwürfe

Mol von H = 13 g/(1 g/mol)

13 Maulwürfe

Mol von O = 27 g/(16 g/mol)

1,69 Maulwürfe

Schritt 2: Erhalten der minimalen oder empirischen Formel

Zu diesem Zweck wird der Anteil der gesamten Anzahl zwischen der Anzahl der Mol gefunden. Dies dient dazu, die Anzahl der Atome der Elemente in der Mindestformel zu erhalten. Zu diesem Zweck sind die Mol der verschiedenen Elemente zwischen der Anzahl der Mol des Elements in einem niedrigeren Anteil aufgeteilt.

C = 5 Maulwürfe/1,69 Maulwürfe

C = 2,96

H = 13 Maulwürfe/1,69 Maulwürfe

H = 7,69

O = 1,69 Mol/1,69 Moles

O = 1

Abgerundet diese Zahlen ist die minimale Formel: C₃H₈ENTWEDER. Diese Formel entspricht der von Propanol, CH₃CH₂CH₂Oh. Diese Formel ist jedoch auch die zusammengesetzte CH₃CH₂Och₃, Ethylmethylether.