Cel nauczania
- Oblicz stosunek molowy między dwiema substancjami, biorąc pod uwagę ich zrównoważoną reakcję
Kluczowe punkty
- Stosunki molowe określają proporcje reagentów i produktów, które są używane i tworzą się w reakcji chemicznej.
- Stosunki molowe można wyprowadzić ze współczynników zbilansowanego równania chemicznego.
- Współczynniki stechiometryczne zbilansowanego równania i stosunki molowe nie mówią o rzeczywistej ilości zużytych reagentów i utworzonych produktów.
Termin
- stosunek stechiometryczny Stosunek współczynników produktów i reagentów w zrównoważonej reakcji. Stosunek ten można wykorzystać do obliczenia ilości produktów lub reagentów wytworzonych lub użytych w reakcji.
Równania chemiczne są symbolicznymi reprezentacjami reakcji chemicznych. W równaniu chemicznym reagujące materiały są zapisane po lewej stronie, a produkty po prawej; obie strony są zwykle oddzielone strzałką wskazującą kierunek reakcji. Współczynnik liczbowy obok każdej jednostki oznacza bezwzględną ilość stechiometryczną użytą w reakcji. Ponieważ prawo zachowania masy mówi, że ilość każdego pierwiastka musi pozostać niezmieniona w trakcie reakcji chemicznej, każda strona zbilansowanego równania chemicznego musi mieć taką samą ilość każdego poszczególnego pierwiastka.
W zbilansowane równanie chemiczne, współczynniki można wykorzystać do określenia względnej ilości cząsteczek, jednostek wzoru lub moli związków uczestniczących w reakcji. Współczynniki w zrównoważonym równaniu można wykorzystać jako stosunki molowe, które mogą działać jako współczynniki konwersji w celu powiązania reagentów z produktami. Te współczynniki konwersji określają stosunek reagentów, które reagują, ale nie mówią dokładnie, ile z każdej substancji faktycznie bierze udział w reakcji.
Określanie stosunków molowych
Stosunki molowe określają, ile mole produktu powstają z pewnej ilości reagenta, a także z liczby moli reagenta potrzebnej do całkowitej reakcji z określoną ilością innego reagenta. Na przykład spójrz na to równanie:
CH_ {4} + 2O_ {2} \ rightarrow CO_ {2} + 2H_ {2} O
Z tego równania reakcji wynika można wydedukować następujące stosunki molowe:
- 1 mol CH4: 1 mol CO2
- 1 mol CH4: 2 mol H2O
- 1 mol CH4: 2 mole O2
- 2 mole O2: 1 mol CO2
- 2 mole O2: 2 mole H2O
Innymi słowy, 1 mol metanu wytworzy 1 mol dwutlenku węgla (o ile reakcja dobiega końca i jest dużo tlenu). Te stosunki molowe można również wyrazić jako ułamki. Na przykład 1 mol CH4: 1 mol CO2 można wyrazić jako \ frac {1 \ mol \ CH_4} {1 \ mol \ CO_2}. Te stosunki molowe będą bardzo ważne dla ilościowych obliczeń chemicznych, które zostaną omówione w późniejszych koncepcjach.
