Jednym z najpopularniejszych problemów w chemicznej

Jednym z najpopularniejszych problemów w chemicznej codzienności jest przeliczanie jednostek
masy, którymi posługujemy się w codziennym działaniu (odważanie substancji) na jednostki
chemicznego działania - czyli na ilość cząsteczek zawartych w danej masie.
Jeżeli wiemy, że reakcja utlenienia tlenku węgla(II) do tlenku węgla(IV) biegnie zgodnie z
równaniem:
2CO + O2 = 2CO2
to wiemy, że potrzebujemy dwa razy mniej CZĄSTECZEK tlenu O2 niż mamy do utlenienia
cząsteczek tlenku węgla(II), oraz wiemy że w wyniku tej reakcji otrzymamy tyle cząsteczek tlenku
węgla(IV) ile było cząsteczek tlenku węgla(II). Nic jednak to równanie nie mówi o potrzebnych
masach poszczególnych reagentów. A w praktyce to masy będą nam potrzebne - cząsteczek przecież
nie policzymy.
Do rozwiązania tego problemu wymyślono pojęcie mola. Mol to taka ilość (masa) substancji
wyrażona w gramach, która jest równa liczbowo jej masie cząsteczkowej (ewentualnie atomowej
dla pierwiastków). Tak więc mol CO to 12+16=28 g; mol O2 to 2*16=32 g zaś mol CO2 to
12+2*16=44 g. Mol zdefiniowano w ten sposób, by ilość cząsteczek w 1 molu KAŻDEJ substancji
była jednakowa. W 1 molu każdej substancji jest 6,02*1023 pojedynczych cząsteczek (liczba
Avogadro). Tak więc 1 mol jest praktycznym odzwierciedleniem 1 cząsteczki w zapisie równania
reakcji. Skoro w reakcji utleniania tlenku węgla(II) do tlenku węgla(IV) musimy na każde dwie
cząsteczki CO wziąć 1 cząsteczkę O2, to w skali makro oznacza to, że na każde dwa mole CO
musimy zużyć 1 mol O2. A ponieważ 1 mol to tyle gramów ile wynosi masa cząsteczkowa danej
substancji, wiemy zatem również, że na każde 2*28=56 gramów CO potrzeba 32 gramy tlenu
cząsteczkowego. W wyniku reakcji otrzymamy 2*44=88 gramów CO2. Oczywiście nie musimy
brać akurat 2 moli CO - ilość wzięta do reakcji jest dowolna, ale stosunek MAS tlenku węgla(II) i
tlenu powinien zawsze wynosić jak 56:32 = 7:4, bo wtedy stosunek ilości cząsteczek zawartych w
tych masach będzie jak 2:1, czyli zgodny ze stechiometrią reakcji (równaniem reakcji).
Tak więc dzieląc masę substancji (wyrażona w gramach!) przez jej masę molową (cząsteczkową)
obliczamy ilość moli zawartych w tej masie, a mnożąc ilość moli przez masę cząsteczkowa
obliczamy masę związku.
Przejdźmy zatem do zadań:
zad1 ile gram fosforu potzreba do otrzymania 0.5 gr siarczku fosforu P2S5
Obliczamy ile to moli te 0,5 g siarczku fosforu.
Fosfor - 31
Siarka - 32
P2S5 - 31*2 + 5*32 = 62 + 160 = 222
1 mol P2S5 to 222 gramy, zatem 0,5 g to 0,5/222=0,00225 mola
W cząsteczce są 2 atomy fosforu, zatem licząc w molach będzie go tam 0,0045 mola. A ponieważ
masa atomowa fosforu to 31 to 0,0025 mola fosforu odpowiada 0,14 g.
Licząc w analogiczny sposób ilość siarki (dla sprawdzenia poprawności wyników) otrzymamy
0,00225*5*32=0,36 g.
Razem mamy zatem 0,14+0,36=0,5 g, czyli zgodnie z danymi zadania.
zad2 ile moli tlenu potrzeba do utlenienia 11.2 grama tlenku wegla CO do CO2
Obliczamy ile to moli 11,2 g CO. Masa molowa CO to 28, zatem 11,2 g to 11,2/28=0,4 mola.
Z równania reakcji wynika (patrz wstęp), że tlenu potrzeba dwa razy mniej (licząc w molach) niż
CO. Ponieważ CO mamy 0,4 mola, tlenu cząsteczkowego będziemy potrzebować 0,2 mola.
Prawda, że proste? Gdybyś jednak miał jakieś pytania - napisz, zawsze chętnie pomogę! Tym bardziej, że te wstępne wiadomości z
chemii są konieczne dla zrozumienia całej reszty (trochę bardziej złożonej). Braki z początkowego nauczanie chemii powodują
tragedię w późniejszym czasie. Tak więc teraz staraj się ROZUMIEĆ jak najwięcej.
Życzę powodzenia i czekam na ewentualne pytania - Zygmunt Jamrógiewicz