Obiettivo di apprendimento
- Calcola il rapporto molare tra due sostanze data la loro reazione equilibrata
Punti chiave
- I rapporti molari indicano le proporzioni dei reagenti e dei prodotti che vengono usati e formati in una reazione chimica.
- I rapporti molari possono essere derivati dai coefficienti di un’equazione chimica bilanciata.
- I coefficienti stechiometrici di un’equazione bilanciata e i rapporti molari non dicono le quantità effettive di reagenti consumati e prodotti formati.
Termine
- rapporto stechiometrico Il rapporto tra i coefficienti dei prodotti e dei reagenti in una reazione equilibrata. Questo rapporto può essere utilizzato per calcolare la quantità di prodotti o reagenti prodotti o utilizzati in una reazione.
Le equazioni chimiche sono rappresentazioni simboliche di reazioni chimiche. In un’equazione chimica, i materiali che reagiscono sono scritti a sinistra ei prodotti sono scritti a destra; i due lati sono solitamente separati da una freccia che indica la direzione della reazione. Il coefficiente numerico accanto a ciascuna entità indica la quantità stechiometrica assoluta utilizzata nella reazione. Poiché la legge di conservazione della massa impone che la quantità di ogni elemento debba rimanere invariata nel corso di una reazione chimica, ogni lato di un’equazione chimica bilanciata deve avere la stessa quantità di ogni particolare elemento.
In un’equazione chimica bilanciata, i coefficienti possono essere utilizzati per determinare la quantità relativa di molecole, unità di formula o moli di composti che partecipano alla reazione. I coefficienti in un’equazione bilanciata possono essere utilizzati come rapporti molari, che possono agire come fattori di conversione per mettere in relazione i reagenti con i prodotti. Questi fattori di conversione stabiliscono il rapporto tra i reagenti che reagiscono ma non dicono esattamente quanta parte di ciascuna sostanza è effettivamente coinvolta nella reazione.
Determinazione dei rapporti molari
I rapporti molari identificano quanti le moli di prodotto sono formate da una certa quantità di reagente, così come il numero di moli di un reagente necessario per reagire completamente con una certa quantità di un altro reagente. Ad esempio, guarda questa equazione:
CH_ {4} + 2O_ {2} \ rightarrow CO_ {2} + 2H_ {2} O
Da questa equazione di reazione, è possibile dedurre i seguenti rapporti molari:
- 1 mol CH4: 1 mol CO2
- 1 mol CH4: 2 mol H2O
- 1 mol CH4: 2 mol O2
- 2 mol O2: 1 mol CO2
- 2 mol O2: 2 mol H2O
In altre parole, 1 mol di metano produrrà 1 mole di anidride carbonica (a patto che la reazione sia completa e sia presente abbondante ossigeno). Questi rapporti molari possono anche essere espressi come frazioni. Ad esempio, 1 mol CH4: 1 mol CO2 può essere espresso come \ frac {1 \ mol \ CH_4} {1 \ mol \ CO_2}. Questi rapporti molari saranno molto importanti per i calcoli di chimica quantitativa che saranno discussi nei concetti successivi.
