Edudu.pl - Podstawy obliczeń chemicznych

Ściąga eksperta
Podstawy obliczeń chemicznych
podstawami stechiometrii, czyli działu chemii zajmującymi są obliczeniami jest prawo zachowania masy oraz prawo stałości składu
prawo zachowania masy mówi, że w reakcji chemicznej masa substratów jest równa masie produktów, inaczej, że masa substancji
biorących udział w reakcji chemicznej nie ulega zmianie
przykład: w wyniku spalania w tlenie 40g węgla, otrzymano 120 g tlenku węgla(IV). Oblicz, ile gramów tlenu użyto w tej reakcji
reakcja spalania węgla przebiega wg następującego równania: węgiel + tlen → tlenek węgla(IV)
C + O2 → CO2
prawa zachowania masy wynika, ze masa substratów musi być równa masie produktu; masa substratów = masie produktów; substraty to węgiel i tlen produkty to tlenek węgla(IV); na temat masy substratów wiemy tylko tyle że było 40 g węgla; wiemy też że
produktów otrzymano 120 g; a zatem: 40g + x = 120g
x = 120 - 40g
x = 80g
podczas reakcji spalania 40g węgla, zużyto 80g tlenu
prawo stałości składu (prawo stosunków stałych) brzmi: p
www.edudu.pl - filmy edukacyjne on-line
Strona 1/7
Ściąga eksperta
ierwiastki łączą się w danym związku chemicznym w ściśle określonym
stosunku masowym, który jest cechą charakterystyczną tego związku
oznacza to że każdy związek chemiczny niezależnie od jego pochodzenia albo metody otrzymywania ma stały skład jakościowy i
ilościowy; czyli np. tlen zawarty w powietrzu jest zawsze zbudowany z dwóch atomów tlenu O2 nie zależnie czy jesteśmy w krakowie,
warszawie czy nawet w innym kraju. Cząsteczki wody zawsze i wszedzie składaja sie z 2 atomów wodoru i jednego atomu tlenu. H2O
zadanie - oblicz stosunki masowe (wagowe) poszczególnych pierwiastków w tlenek węgla (IV) CO2; stosunek ilości atomów węgla do
atomów tlenu wynosi: C : O = 1 : 2 ponieważ mamy w cząsteczce 1 atom węgla i 2 atomy tlenu. Stosunki zapisujemy stosując symbol
dwukropku; aby obliczyć teraz stosunek masy węgla do tlenu musimy obliczyć masę atomową zarówno węgla jak i tlenu; masa
www.edudu.pl - filmy edukacyjne on-line
Strona 2/7
Ściąga eksperta
atomowa węgla wynosi 12 u; masa atomowa tlenu wynosi 16 u; ponieważ tlenu mamy 2 cząsteczki masa będzie 2 * 16 = 32 u, a
zatem stosunek C : O wynosi 12 : 32; jeśli istnieje mozliwośc trzeba skrócić jeśli podzielimy przez 4 to stosunek wyniesie 3 : 8
prawo stałości składu jest potrzebne także do ustalania składu procentowego związków chemicznych; przykład: Oblicz skład
procentowy pierwiastków w wodzie; woda ma wzór H2O; aby obliczyć skład % musimy znać najpierw masę cząsteczkową; masa
cząsteczkowa = to suma wszystkich mas atomowych pierwiastków; a zatem m H = 1 u; m O = 16 u; m H2O = 2 * 1 +16 = 18 u; aby
www.edudu.pl - filmy edukacyjne on-line
Strona 3/7
Ściąga eksperta
obliczyć skład procentowy musimy ułożyć proporcję: cała masa to zawsze 100 %
a zatem 18 u -------- 100 %
natomiast tlen to 16 u czyli 16 u ----- x%
x = 88,9%
wodór to 2 u 18u ----- 100%
2 u ------ x % x = 11,1%
jeśli zwiazek składa się tylko z dwóch rodzajów atomów mozna skorzystać także z zależności 100%-88,9% = 11,1% aby obliczyć
ile % jest drugiego pierwiastka; tworząc proporcję % zapisujemy pod % a masy wyrażone w u pod masami
aby obliczyć ilość atomów lub cząsteczek w określonej masie substancji, trzeba wykorzystać znajomość liczby Avogadra
mol - jest to jednostka liczności materii; jeden mol jest to liczność materii układu zawierającego liczbę cząstek (np. atomów, ,
jonów, elektronów itp.) równą liczbie atomów zawartej w masie 12 gramów izotopu węgla 12C; w jednym molu znajduje się ok.
6,02•1023 cząstek; liczba ta jest nazywana stałą Avogadra (liczbą Avogadra); ilość moli składnika n możemy obliczyć z wzoru:
www.edudu.pl - filmy edukacyjne on-line
Strona 4/7
Ściąga eksperta
gdzie:
ms - masa substancji
M - masa molowa substancji
www.edudu.pl - filmy edukacyjne on-line
Strona 5/7
Ściąga eksperta
masa molowa substancji wyraża masę 1 mola atomów, cząsteczek i jonów; masa molowa liczbowo jest równa masie cząsteczkowej
w przypadku cząsteczek zaś w przypadku atomów równa masie atomowej; masa molowa jest wyrażona w jednostce g/mol zaś masa
atomowa i cząsteczkowa w jednostką u
zadanie - ile cząsteczek zawartych jest w 6 gramach wody?
H2O 1 mol ---- 6,022•1023 cząsteczek
musimy obliczyć masę molową wody
MH2O = 2*1 +16 = 18 g/mol
a zatem 1 mol ma masę 18 g
możemy ułożyć proporcję 18 g ----------------- 6,022•1023
6 g ------------------ x cząsteczek x = 2•1023 cząsteczek
interpretacja cząsteczkowa
2H2 + O2 2H2O
1 cząsteczka wodoru (H2) reaguje z 1 cząsteczką tlenu (O2) - otrzymujemy 2 cząsteczki wody
interpretacja cząsteczkowa wyrażona w jednostkach masy
2H2 + O2 2H2O
4 unity wodoru (H2) reaguje z 32 u unitami tlenu (O2) otrzymujemy 36 unitów wody
interpretację molową
2H2 + O2 2H2O
2 mole wodoru reagują z 1 molem tlenu powstają 2 mole wody
4 g wodoru reaguja z 32 g tlenu powstaje 36 g wody
z rozkładu węglanu wapnia CaCO3 otrzymujemy ditlenek węgla CO2 i tlenek wapnia CaO. Oblicz ile ditlenku węgla można otrzymać gdy
rozkładowi ulegnie 50 u węglanu wapnia
CaCO3 CO2 + CaO
m CaCO3 = 40 + 12 + 3*16 = 100 u
m CO2 = 12 + 2*16 = 44 u
www.edudu.pl - filmy edukacyjne on-line
Strona 6/7
Ściąga eksperta
m CaO = 40 + 16 = 56 u
gdy rozłożymy 100 u węglanu wapnia to otrztmamy 44 u ditlenku węgla i 56 u tlenku wapnia.
100 u CaCO3 --------------------- 44 u
50 u ------------------------------- x x = 22 u
odpowiedź. otrzymamy 22 u ditlenku węgla
www.edudu.pl - filmy edukacyjne on-line
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Strona 7/7