Obliczenia stechiometryczne i wydajność reakcji
Strona ta przedstawia kluczowe koncepcje obliczeń stechiometrycznych, które są fundamentalne w chemii. Omawia ona równania reakcji, wydajność reakcji oraz różnice między wzorami empirycznymi a rzeczywistymi związków chemicznych.
Obliczenia stechiometryczne opierają się na interpretacji równań reakcji chemicznych z wykorzystaniem prawa zachowania masy. Ilustruje to przykład reakcji syntezy amoniaku:
3H₂ + N₂ → 2NH₃
To równanie pokazuje, że trzy cząsteczki wodoru reagują z jedną cząsteczką azotu, tworząc dwie cząsteczki amoniaku.
Example: Obliczenie ilości tlenu powstającego w wyniku rozkładu tlenku rtęci:
2HgO → 2Hg + O₂
Z 4 moli HgO powstanie 2 mole O₂, co odpowiada 44,8 dm³ tlenu 1molgazu=22,4dm3.
Definition: Wydajność reakcji to stosunek rzeczywistej ilości produktu do ilości teoretycznej, obliczonej na podstawie równania reakcji. Wyrażana jest wzorem: W = Pr/Pt x 100%, gdzie Pr to rzeczywista ilość produktu, a Pt to teoretyczna ilość produktu.
Vocabulary: Wzór elementarny empiryczny to wzór, w którym indeksy stechiometryczne pozostają w stosunku możliwie najmniejszych liczb całkowitych. Wzór rzeczywisty to wzór sumaryczny określający faktyczne liczby atomów w cząsteczce danego związku.
Highlight: Ważne jest rozróżnienie między molem a cząsteczką: 1 mol = 1 cząsteczka Avogadro około6,022x1023cząsteczek.
Strona kończy się przykładem obliczenia wzoru rzeczywistego węglowodoru na podstawie produktów jego spalenia. To zadanie ilustruje praktyczne zastosowanie obliczeń stechiometrycznych w analizie chemicznej.
Example: Ustalenie wzoru rzeczywistego węglowodoru na podstawie produktów spalenia:
0,25CxHy + zO₂ → 0,375CO₂ + 0,25H₂O
Po zbilansowaniu reakcji otrzymujemy wzór C₃H₄.
Te przykłady i definicje pokazują, jak obliczenia stechiometryczne są wykorzystywane w praktyce do rozwiązywania złożonych problemów chemicznych, co jest szczególnie istotne dla uczniów przygotowujących się do egzaminów, w tym zadań maturalnych z chemii.
