በኬሚካዊ ግብረመልስ ውስጥ ቁስ ሊፈጠር ወይም ሊጠፋ አይችልም ፣ ስለዚህ የምላሽ ምርቶች በምላሹ ውስጥ ካለው የአነቃቂዎች ብዛት ጋር እኩል መሆን አለባቸው። Stoichiometry በምላሹ ውስጥ የነገሮች ብዛት ግንኙነትን ማጥናት ነው ፣ ይህም በውስጣቸው የሪአይተሮች እና ምርቶችን ብዛት ማስላት ያካትታል። Stoichiometry የሒሳብ እና የኬሚስትሪ ጥምረት ነው ፣ እና ከላይ በአንዱ ቀላል መርህ ላይ የተመሠረተ ይተገበራል ፣ ያ ነገር በምላሹ ውስጥ በጭራሽ አይጨምርም ወይም አይቀንስም። ማንኛውንም የኬሚስትሪ ችግር ለመፍታት የመጀመሪያው እርምጃ እኩልዮቹን ማመጣጠን ነው።
ደረጃ
የ 4 ክፍል 1 - የኬሚካል እኩልታዎችን ማመጣጠን
ደረጃ 1. በእኩልታው በሁለቱም ጎኖች ላይ እያንዳንዱን ውህድ የሚያካትቱ የአተሞች ብዛት ይፃፉ።
በምላሹ ውስጥ የእያንዳንዱን ንጥረ ነገር አቶሞች ለመለየት የኬሚካል እኩልታዎች ሊረዱዎት ይችላሉ። በኬሚካዊ ግብረመልስ ውስጥ ቁስ ሊፈጠርም ሆነ ሊጠፋ አይችልም ፣ ስለዚህ በእኩልታው በሁለቱም ጎኖች ላይ ያሉት የአቶሞች ቁጥር (እና ዓይነቶች) በትክክል አንድ ካልሆኑ እኩልነት ይባላል።
- የአተሞች ብዛት በቁጥር (ኮፊኬሽን) ወይም በመስመር በታች ካለው ቁጥር ማባዛትን አይርሱ።
- ለምሳሌ ፣ ኤች2ስለዚህ4 + ፌ - ፌ2(ስለዚህ4)3 + ሸ2
- በቀመር ግራ (ሪአክተሮች) በኩል 2 ሸ ፣ 1 ኤስ ፣ 4 ኦ እና 1 ፌ አሉ።
- በቀመር በቀኝ (ምርት) በኩል 2 ሸ ፣ 3 ኤስ ፣ 12 ኦ እና 2 ፌ አሉ።
ደረጃ 2. የእኩልታውን ሁለቱንም ጎኖች ለማመጣጠን ከኦክስጂን እና ከሃይድሮጂን ውጭ ባሉ ንጥረ ነገሮች ፊት ተባባሪዎች ያክሉ።
በእኩልታው በሁለቱም በኩል ያሉትን የአተሞች ብዛት ለማመጣጠን ከኦክስጂን እና ከሃይድሮጂን በስተቀር አነስተኛውን የጋራ ንጥረ ነገሮችን ያግኙ።
- ለምሳሌ ፣ በ 2 እና 1 መካከል ያለው ቢያንስ የተለመደው ብዜት (LCM) ለፌ 2 ነው። ስለዚህ ፣ ሚዛኑን ለመጠበቅ በግራ በኩል ካለው የፌ አባል አካል ፊት ለፊት ያለውን ቁጥር 2 ያክሉ።
- በ 3 እና 1 መካከል ያለው ኤልሲኤም ለኤለመንት ኤስ 3 ነው ፣ ስለዚህ በግቢው ፊት ለፊት ያለውን ቁጥር 3 ያክሉ2ስለዚህ4 የእኩልታውን የቀኝ እና የግራ ጎኖች ሚዛናዊ ለማድረግ።
- በዚህ ደረጃ ፣ ከላይ ያለው የምሳሌ እኩልታ ይሆናል - 3 ሸ2ስለዚህ4 + 2 ፌ - ፌ2(ስለዚህ4)3 + ሸ2
ደረጃ 3. የሃይድሮጅን እና የኦክስጂን አቶሞችን ሚዛናዊ ያድርጉ።
የሃይድሮጂን እና የኦክስጂን አቶሞች ብዛት በመጨረሻ ሚዛናዊ ነው ምክንያቱም በአጠቃላይ በሁለቱም ሞለኪውሎች ውስጥ በበርካታ ሞለኪውሎች ውስጥ ይገኛሉ። በዚህ ቀመር ሚዛናዊ ደረጃ ውስጥ ፣ ሞለኪውሎቹ ፊት ለፊት ያሉትን ተባባሪዎች ከጨመሩ በኋላ አቶሞቹን እንደገና ማስላት አይርሱ።
- እዚህ በምሳሌው ፣ በግቢው ሸ ፊት ያለውን ቁጥር 3 እንጨምራለን2ስለዚህ4፣ ስለዚህ አሁን በግራ በኩል 6 የሃይድሮጂን አቶሞች አሉ ፣ ግን በቀመር በቀኝ በኩል 2 ሃይድሮጂን አቶሞች ብቻ ናቸው። እኛ በአሁኑ ጊዜ በግራ በኩል 12 የኦክስጂን አቶሞች እና በቀኝ በኩል 12 የኦክስጂን አቶሞች አሉን ፣ ስለዚህ የኦክስጂን አቶሞች እኩል ናቸው።
- ቁጥር 3 ን በ H ፊት በማከል የሃይድሮጂን አቶሞችን ሚዛናዊ ማድረግ እንችላለን2.
- ከተመጣጠነ በኋላ የመጨረሻው ቀመር 3 ሸ ነው2ስለዚህ4 + 2 ፌ - ፌ2(ስለዚህ4)3 + 3 ሸ2.
ደረጃ 4. ተመሳሳዩ ቁጥር መሆናቸውን ለማረጋገጥ በእኩልታው በሁለቱም በኩል ያሉትን አቶሞች ይናገሩ።
አንዴ ከጨረሱ በኋላ እንደገና ያስሉ እና እኩልነት ትክክለኛ እርምጃ መሆኑን በእጥፍ ያረጋግጡ። በእኩልታው በሁለቱም በኩል ያሉትን ሁሉንም አተሞች በመደመር እና ተመሳሳይ መሆናቸውን በማረጋገጥ ይህንን ማድረግ ይችላሉ።
- የእኛን እኩልነት እኩልነት እንደገና ይፈትሹ ፣ 3 ሸ2ስለዚህ4 + 2 ፌ - ፌ2(ስለዚህ4)3 + 3 ሸ2.
- በቀስት በግራ በኩል 6 H ፣ 3 S ፣ 12 O እና 2 Fe ናቸው።
- ቀስቱ በቀኝ በኩል 2 Fe ፣ 3 S ፣ 12 O እና 6 H. ናቸው።
- በቀኝ እና በግራ ጎኖች ላይ ያሉት የአተሞች ብዛት በትክክል አንድ ነው ፣ ስለዚህ ይህ ቀመር ቀድሞውኑ እኩል ነው።
ክፍል 2 ከ 4 - ግራም እና ሞልን መለወጥ
ደረጃ 1. የተሰጠው ውህደት የጅምላውን ብዛት በ ግራም ውስጥ ያሰሉ።
የሞላር ብዛት በአንድ በአንድ ሞለኪውል ውስጥ የግራሞች (ሰ) ብዛት ነው። ይህ ክፍል የአንድን ውህድ ግራም እና አይሎች በቀላሉ እንዲቀይሩ ያስችልዎታል። የሞላውን ብዛት ለማስላት በግቢው ውስጥ ምን ያህል ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች እንዳሉ እንዲሁም በግቢው ውስጥ የእያንዳንዱ ንጥረ ነገር አቶሚክ ብዛት ማወቅ ያስፈልግዎታል።
- በአንድ ውህድ ውስጥ የእያንዳንዱ ንጥረ ነገር የአተሞች ብዛት ይፈልጉ። ለምሳሌ ፣ ግሉኮስ ሲ ነው6ሸ12ኦ6, እና በ 6 የካርቦን አቶሞች ፣ 12 ሃይድሮጂን አቶሞች እና 6 የኦክስጂን አቶሞች የተዋቀረ ነው።
- በእያንዳንዱ አቶም በአንድ ሞለኪውል (ግ/ሞል) ውስጥ የአቶሚክ ብዛትን ይወቁ። ግሉኮስን የሚያካትቱ ንጥረ ነገሮች የአቶሚክ ብዛት -ካርቦን ፣ 12.0107 ግ/ሞል; ሃይድሮጂን ፣ 1.007 ግ/ሞል; እና ኦክስጅን ፣ 15,9994 ግ/ሞል።
- በግቢው ውስጥ ባሉ የአቶሞች ብዛት እያንዳንዱን አቶም ብዛት ያባዙ። ካርቦን: 12.0107 x 6 = 72.0642 ግ/ሞል; ሃይድሮጂን: 1.007 x 12 = 12,084 ግ/ሞል; ኦክስጅን 15.9994 x 6 = 95.9964 ግ/ሞል።
- ከላይ ያሉት የሁሉም ምርቶች ድምር የግቢው ሞላ ብዛት ነው። 72 ፣ 0642 + 12 ፣ 084 + 95 ፣ 9964 = 180 ፣ 1446 ግ/ሞል። ወይም በሌላ አነጋገር የአንድ የግሉኮስ ሞለኪውል ብዛት 180.14 ግራም ነው።
ደረጃ 2. የሞላውን ብዛት በመጠቀም የአንድን ስብስብ ብዛት ወደ ሞሎች ይለውጡ።
የሞላር ብዛት እንደ ልወጣ ሁኔታ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል ፣ ስለዚህ በተወሰነው የናሙና ግራም ውስጥ የሞሎች ብዛት ማስላት ይችላሉ። የታወቀውን ብዛት (ሰ) በሞለላው ብዛት (ግ/ሞል) ይከፋፍሉ። ስሌቶችዎን ለመፈተሽ ቀላሉ መንገድ አሃዶቹ እርስ በእርሳቸው መሰረዛቸውን እና ቡቃያዎቹን ብቻ መተው ነው።
- ለምሳሌ - በ 8.2 ግራም ሃይድሮጂን ክሎራይድ (ኤች.ሲ.ኤል) ውስጥ ስንት ሞሎች አሉ?
- የ H አቶሚክ ብዛት 1.0007 እና ክ.ኤል 35.453 ነው ስለዚህ ከላይ ያለው ድብልቅ ሞለኪው ብዛት 1.007 + 35.453 = 36.46 ግ/ሞል ነው።
- የግቢውን ግራም ብዛት በቅሎው ብዛት በመከፋፈል 8.2 ግ / (36.46 ግ / ሞል) = 0.225 ሞል ኤች.ሲ.ኤል.
ደረጃ 3. በሬአክተሮች መካከል ያለውን የሞላር ጥምርታ ይወስኑ።
በምላሹ ውስጥ የሚመረተውን የምርት መጠን ለመወሰን የሞላውን ሬሾ መወሰን አለብዎት። የሞላር ሬሾው እርስ በእርስ ምላሽ የሚሰጡት ውህዶች ጥምርታ ነው ፣ እና በተመጣጣኝ ምላሽ ውስጥ በተገኙት ውህዶች ተባባሪዎች አመላካች ነው።
- ለምሳሌ ፣ የ KClO የሞላር ጥምርታ ምንድነው3 ከ O ጋር2 በ 2 KClO ምላሽ ውስጥ3 - 2 KCl + 3 O2.
- በመጀመሪያ ፣ ከላይ ያሉት እኩልታዎች እኩል መሆናቸውን ያረጋግጡ። ይህንን እርምጃ በጭራሽ አይርሱ ወይም የተገኘው የሞላር ሬሾ ስህተት ይሆናል። በዚህ ምሳሌ ፣ በቀመር በሁለቱም በኩል የእያንዳንዱ ንጥረ ነገር መጠን እኩል ነው ፣ ስለዚህ ምላሹ ሚዛናዊ ነው።
- በ KClO መካከል ያለው ጥምርታ3 ከ O ጋር2 2/3 ነው። በችግሩ ውስጥ ሁሉ ተገቢውን ግቢ እስከተወከለ ድረስ ማንኛውንም ቁጥር ከላይ እና ከታች ማስቀመጥ ይችላሉ።
ደረጃ 4. የሌላውን ሬአክተር የሞሎች ብዛት ለማግኘት መስቀሉን በሞለላው ጥምርታ ያባዙ።
በምላሹ ውስጥ የተፈጠረውን ወይም የሚፈለገውን ድብልቅ ድብልቅ ብዛት ለማስላት ፣ የሞላውን ሬሾ መጠቀም ይችላሉ። የኬሚስትሪ ችግሮች ብዙውን ጊዜ ከአንድ የተወሰነ ሬአክተር ብዛት (ግራም) የሚፈለጉትን ወይም የሚመረቱትን የሞሎች ብዛት ለመወሰን ይጠይቁዎታል።
- ለምሳሌ ፣ በምላሽ ቀመር N2 + 3 ሸ2 - 2 ኤን3 የኤንኤች ስንት ሞሎች3 ይህም ከ 3.00 ግራም ኤን2 ከኤች ጋር ምላሽ የሚሰጥ2 በበቂ መጠን?
- በዚህ ምሳሌ ፣ ኤች2 በበቂ መጠን የሚገኝ እና ችግሩን ለመፍታት እነሱን መቁጠር የለብዎትም።
- በመጀመሪያ ፣ የ G ን አሃዶችን ይለውጡ2 አይጦች ይሁኑ። የናይትሮጅን አቶሚክ ብዛት 14.0067 ግ/ሞል ነው ስለዚህ የሞላ መጠኑ N ነው2 28.0134 ግ/ሞል ነው። በጅምላ እና በጅምላ ብዛት መካከል መከፋፈል 3.00 ግ/28.0134 ግ/ሞል = 0.107 ሞል ይሰጣል።
- በችግሩ ውስጥ ያለውን ጥምርታ አስሉ ኤን.ኤች3: ኤን2 = x/0 ፣ 107 አይሎች።
- መስቀል ይህንን ጥምርታ በኤንኤች የሞራል ጥምርታ ያባዙ3 ከ N ጋር22: 1 x/0 ፣ 107 ሞሎች = 2/1 = (2 x 0 ፣ 107) = 1x = 0.214 አይሎች።
ደረጃ 5. የግቢውን የሞላ ብዛት በመጠቀም ይህንን የሞሎች ብዛት ወደ ብዛት ይለውጡ።
የሞላውን ብዛት እንደገና ይጠቀማሉ ፣ ግን አሁን የሞላዎችን ብዛት ወደ ግራም ለመመለስ እንደ ማባዛት ያስፈልጋል። የግቢውን ትክክለኛ የሞላር ብዛት መጠቀሙን ያረጋግጡ።
ሞላር ጅምላ ኤን3 17.028 ግ/ሞል ነው። ስለዚህ 0.214 moles x (17,028 ግራም/ሞል) = 3.647 ግራም ኤንኤች3.
ክፍል 3 ከ 4 - የጋዞች እና ሞል ሊተሮችን መለወጥ
ደረጃ 1. ምላሹ በመደበኛ ግፊት እና የሙቀት መጠን (STP) እየተከናወነ መሆኑን ይወቁ።
STP 1 ሞለኪውል ተስማሚ ጋዝ 22.414 ሊትር (ሊ) እንዲሞላ የሚያስችሉ ሁኔታዎች ስብስብ ነው። መደበኛው የሙቀት መጠን 273 ፣ 15 ኬልቪን (ኬ) እና መደበኛ ግፊት 1 ከባቢ (ኤቲኤም) ነው።
በአጠቃላይ ፣ በችግሮች ውስጥ ምላሹ በ 1 ኤቲኤም እና በ 273 ኪ ፣ ወይም በ STP ውስጥ እንደሚከናወን ይገለጻል።
ደረጃ 2. የጋዝ ሊትር ብዛት ወደ ጋዝ አይሎች ለመቀየር የ 22,414 ሊ/ሞል የመቀየሪያ ምክንያትን ይጠቀሙ።
ምላሹ በ STP ሁኔታዎች ውስጥ ከተከናወነ ፣ በሚታወቅ የጋዝ መጠን ውስጥ የሞሎች ብዛት ለማስላት 22.414 l/mol ን መጠቀም ይችላሉ። የሞለስን ብዛት ለማግኘት በዚህ የመለወጫ ምክንያት የጋዝ (l) መጠን ይከፋፍሉ።
ለምሳሌ ፣ 3.2 ሊትር ኤን2 ጋዝ ወደ አይጦች 3.2 ሊ/22 ፣ 414 ሊ/ሞል = 0.143 ሞል።
ደረጃ 3. በ STP ሁኔታዎች ውስጥ ካልሆነ ወደ ጋዝ ሊትር ለመለወጥ ተስማሚውን የጋዝ ሕግ ይጠቀሙ።
በችግሩ ውስጥ ያለው ምላሽ በ STP ሁኔታዎች ውስጥ ካልተከናወነ በምላሽ ውስጥ የሞሎች ብዛት ለማስላት ተስማሚውን የጋዝ ሕግ PV = nRT መጠቀም አለብዎት። P በከባቢ አየር አሃዶች ውስጥ ግፊት ነው ፣ V በ ሊትር ውስጥ ፣ n የሞሎች ብዛት ፣ አር የጋዝ ሕግ ቋሚ ነው ፣ 0.0821 l-atm/mol-degrees ፣ እና T በኬልቪን ውስጥ ያለው የሙቀት መጠን ነው።
- ይህ ቀመር ሞሎችን ለማስላት ፣ ለመሆን = n = RT/PV ይሆናል።
- የጋዝ ቋሚው አሃዶች ሁሉንም ሌሎች የንጥል ተለዋዋጮችን ለማስወገድ የተነደፉ ናቸው።
- ለምሳሌ ፣ በ 2.4 ሊትር ኦ ውስጥ የሞሎች ብዛት ይወስኑ2 በ 300 ኪ እና 1.5 ኤቲኤም። ተለዋዋጮችን ወደ ቀመር ውስጥ በመሰካት እኛ እናገኛለን- n = (0.0821 x 300)/(1 ፣ 5 x 2) = 24 ፣ 63/3 ፣ 6 = 6 ፣ 842 ሞሎች ኦ2.
ክፍል 4 ከ 4 - ፈሳሾችን እና ሞልን ሊተርስን መለወጥ
ደረጃ 1. የፈሳሹን ጥግግት ያሰሉ።
አንዳንድ ጊዜ የኬሚካል እኩልታዎች የፈሳሽን ሬአክተር መጠን ይሰጡዎታል እናም ለምላሹ የሚያስፈልጉትን የግራሞች ወይም አይሎች ብዛት እንዲያሰሉ ይጠይቁዎታል። የፈሳሹን መጠን ወደ ግራም ለመለወጥ ፣ የፈሳሹ ጥግግት ያስፈልግዎታል። ጥግግት በጅምላ/መጠን አሃዶች ውስጥ ይገለጻል።
ችግሩ በችግሩ ውስጥ የማይታወቅ ከሆነ ፣ በመማሪያ መጽሐፍ ውስጥ ወይም በበይነመረብ ላይ መፈለግ ሊኖርብዎት ይችላል።
ደረጃ 2. ድምጹን ወደ ሚሊሊተር (ሚሊ) ይለውጡ።
የፈሳሹን መጠን ወደ ብዙ (ሰ) ለመለወጥ ፣ መጠኑን መጠቀም አለብዎት። ጥግግት በአንድ ሚሊሜትር (g/ml) ግራም ውስጥ ይገለጻል ፣ ስለዚህ የፈሳሹ መጠን እንዲሁ ለማስላት በሚሊሊተሮች ውስጥ መገለጽ አለበት።
የታወቀውን የድምፅ መጠን ይወቁ። ለምሳሌ ፣ በችግሩ ውስጥ የ “H” መጠን የታወቀ ነው እንበል2ኦ 1 ሊትር ነው። ወደ ml ለመለወጥ በ 1 ሊትር ውሃ ውስጥ 1000 ሚሊ ሊትር ስለሆነ በ 1000 ማባዛት ብቻ ያስፈልግዎታል።
ደረጃ 3. ድምጹን በመጠን መጠኑ ያባዙ።
መጠኑን (ml) በትልቁ (ጂ/ml) ሲያባዙ ፣ የ ml አሃዶች ጠፍተዋል እና የሚቀረው የግቢው ግራም ብዛት ነው።
ለምሳሌ ፣ ጥግግት ኤች2O 18.0134 ግ/ml ነው። የኬሚካል እኩልታው 500 ሚሊ ኤች አለ ካለ2ኦ ፣ በግቢው ውስጥ ያሉት የግራሞች ብዛት 500 ሚሊ x 18.0134 ግ/ml ወይም 9006 ፣ 7 ግ ነው።
ደረጃ 4. ሬአክተሮች የሞላውን ብዛት ያሰሉ።
የሞላር ብዛት በአንድ በአንድ ሞለኪውል ውስጥ የግራሞች (ሰ) ብዛት ነው። ይህ ክፍል በአንድ ግቢ ውስጥ የግራሞች እና አይጦች አሃዶችን እንዲቀይሩ ያስችልዎታል። የሞላውን ብዛት ለማስላት በአንድ ንጥረ ነገር ውስጥ ስንት ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች እንዲሁም በግቢው ውስጥ የእያንዳንዱ ንጥረ ነገር የአቶሚክ ብዛት መወሰን አለብዎት።
- በአንድ ግቢ ውስጥ የእያንዳንዱ ንጥረ ነገር አቶሞች ብዛት ይወስኑ። ለምሳሌ ፣ ግሉኮስ ሲ ነው6ሸ12ኦ6, እና በ 6 የካርቦን አቶሞች ፣ 12 ሃይድሮጂን አቶሞች እና 6 የኦክስጂን አቶሞች የተዋቀረ ነው።
- የእያንዳንዱ አቶም ሞለኪውል (g/mol) ውስጥ የአቶሚክ ብዛትን በ ግራም ይወቁ። በግሉኮስ ውስጥ ያሉት ንጥረ ነገሮች የአቶሚክ ብዛት -ካርቦን ፣ 12.0107 ግ/ሞል; ሃይድሮጂን ፣ 1.007 ግ/ሞል; እና ኦክስጅን ፣ 15,9994 ግ/ሞል።
- በግቢው ውስጥ ባሉት የአቶሞች ብዛት የእያንዳንዱን ንጥረ ነገር አቶሚክ ብዛት ያባዙ። ካርቦን: 12.0107 x 6 = 72.0642 ግ/ሞል; ሃይድሮጂን: 1.007 x 12 = 12,084 ግ/ሞል; ኦክስጅን 15.9994 x 6 = 95.9964 ግ/ሞል።
- የግቢው ሞላር ብዛት 72 ፣ 0642 + 12 ፣ 084 + 95 ፣ 9964 = 180 ፣ 1446 ግ/ሞል የሆነውን ለማግኘት የማባዛት ውጤቶችን ከላይ ይጨምሩ። ስለዚህ ፣ የአንድ ሞለኪውል የግሉኮስ ብዛት 180.14 ግራም ነው።
ደረጃ 5. የሞላውን ብዛት በመጠቀም የአንድ ድብልቅ ግራም ብዛት ወደ ሞለስ ይለውጡ።
ሞለኪውሉን እንደ ልወጣ ሁኔታ በመጠቀም ፣ በተወሰነው የግራም ናሙና ብዛት ውስጥ ያሉትን የሞሎች ብዛት ማስላት ይችላሉ። በሚታወቀው ውህደት የግራሞች (ሰ) ብዛት በሞላ ብዛት (ግ/ሞል) ይከፋፍሉ። ስሌቶችዎን ለመፈተሽ ቀላሉ መንገድ አሃዶቹ እርስ በእርሳቸው መሰረዛቸውን እና ቡቃያዎቹን ብቻ መተው ነው።
- ለምሳሌ - በ 8.2 ግራም ሃይድሮጂን ክሎራይድ (ኤች.ሲ.ኤል) ውስጥ ስንት ሞሎች አሉ?
- የ H አቶሚክ ብዛት 1.0007 እና ክሎዝ 35.453 ነው ስለዚህ የግቢው ሞል ብዛት 1.007 + 35.453 = 36.46 ግ/ሞል ነው።
- የግቢውን ግራም ብዛት በሞለኪው ብዛት መከፋፈል 8.2 ግ/(36.46 ግ/ሞል) = 0.225 ሞል ኤች.ሲ.ኤል.