Obiectiv de învățare
- Calculați raportul molar dintre două substanțe având în vedere reacția lor echilibrată
Puncte cheie
- Rapoartele molare indică proporțiile reactanților și produselor care sunt utilizate și formate într-o reacție chimică.
- Raporturile molare pot fi derivate din coeficienții unei ecuații chimice echilibrate.
- Coeficienții stoechiometrici ai unei ecuații echilibrate și rapoartele molare nu indică cantitățile reale de reactanți consumați și produsele formate.
Termen
- raportul stoichiometric Raportul dintre coeficienții produselor și reactanților într-o reacție echilibrată. Acest raport poate fi utilizat pentru a calcula cantitatea de produse sau reactanți produși sau utilizați într-o reacție.
Ecuațiile chimice sunt reprezentări simbolice ale reacțiilor chimice. Într-o ecuație chimică, materialele care reacționează sunt scrise în stânga, iar produsele sunt scrise în dreapta; cele două părți sunt de obicei separate de o săgeată care arată direcția reacției. Coeficientul numeric de lângă fiecare entitate denotă cantitatea stoichiometrică absolută utilizată în reacție. Deoarece legea conservării masei dictează faptul că cantitatea fiecărui element trebuie să rămână neschimbată pe parcursul unei reacții chimice, fiecare parte a unei ecuații chimice echilibrate trebuie să aibă aceeași cantitate din fiecare element particular.
În o ecuație chimică echilibrată, coeficienții pot fi utilizați pentru a determina cantitatea relativă de molecule, unități de formulă sau moli de compuși care participă la reacție. Coeficienții dintr-o ecuație echilibrată pot fi folosiți ca rapoarte molare, care pot acționa ca factori de conversie pentru a relaționa reactanții cu produsele. Acești factori de conversie indică raportul reactanților care reacționează, dar nu indică exact cât din fiecare substanță este implicată efectiv în reacție.
Determinarea raporturilor molare
Raporturile molare identifică câte moli de produs se formează dintr-o anumită cantitate de reactant, precum și numărul de moli ai unui reactant necesar pentru a reacționa complet cu o anumită cantitate de alt reactant. De exemplu, analizați această ecuație:
CH_ {4} + 2O_ {2} \ rightarrow CO_ {2} + 2H_ {2} O
Din această ecuație de reacție, este este posibil să se deducă următoarele rapoarte molare:
- 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
Cu alte cuvinte, 1 mol metan va produce 1 mol de dioxid de carbon (atâta timp cât reacția se finalizează și există mult oxigen prezent). Aceste raporturi molare pot fi exprimate și ca fracții. De exemplu, 1 mol CH4: 1 mol CO2 poate fi exprimat ca \ frac {1 \ mol \ CH_4} {1 \ mol \ CO_2}. Aceste rapoarte molare vor fi foarte importante pentru calculele chimiei cantitative, care vor fi discutate în concepte ulterioare.