Stechiometria związków

Alternatywny zapis:

= 1,075 10 25 at. Fe 12,04 1023 jonów Szukane: m = ? mg = 32 u, zatem M, 32 ml Sposób l-obliczanie metodą proporcji W 32 g siarki znajduje się 1 mol atomów, czyli 6,02 102³ atomów siarki. Sposób II - obliczanie za pomocą wzoru 3 at. 32- 6,02 1023 at m= 15,9-10-23 g Masa 3 atomów siarki wynosi 15,9 10-23 g. m = 100 u > M = 100 N = n* NA n = Oblicz skład procentowy tlenku glinu Al₂O3. 1 Dane: wzór związku chemicznego: Al₂O3 x = 2 MALO, = 2-27+ 3.16 MALO, = 102 mol 3 102Al₂O3- 100% 54 Al Z.3 Oblicz, ile moli węglanu wapnia CaCO3 zawiera 1,5 kg tego związku chemicznego. m = 1,5 kg = 1500 g Maco, 40+ 12+ 3 * 16 Maco,= 100 1 mol CaCO3 x moli CaCO3 - X = 1 mol 1500 400 $ X = 15 moli NA 54100% 102 mol 100 g 1500 g * = 52,9% 4 Glin stanowi 52,9% tlenku glinu. Tlen stanowi zatem: 100% - 52,9% = 47,1% 5 Glin stanowi 52,9%, a tlen 47,1% tlenku glinu. N = M * N₁ Szukane: %Al = ? %0 = ? 2 n = ! OBJĘTOŚĆ MOLOWA GAZÓW - PRAWO AVOGADRA Objętość molowa gazów: 1 mol każdego gazu w warunkach normalnych (temp. 273,15°K -> 0 °C, ciśnienie 1013,25 hP) zajmuje objętość 22,4 cm3. Nazwa gazu lub mieszaniny gazów azot chlor tlen wodór 1 mol 4,-1,2506 MN,2.14 Gęstość, dm³ 9 1,2506 3,2200 1,4292 Dane: 0,0899 -3 mole Oblicz, jaką objętość zajmuje w warunkach normalnych 1 mol azotu. Dane: Szukane: VN₂ = ? 2 1 mol NH, -22.4 din³ 3 mole NH₂-x MN, -28 Nazwa gazu lub mieszaniny gazów Gęstość, Ve- 28 Vs: 1,2506 VN, = 22,4 dm 41 mol azotu w warunkach normalnych zajmuje objętość 22,4 dm³. powietrze tlenek węgla(11) tlenek węgla(V) Oblicz, jaką objętość zajmują w warunkach normalnych 3 mole amoniaku NH,. Szukane: VN, = ? amoniak p - ciśnienie gazu, hPa V - objętość, dm3 n liczba moli gazu, mol R- stała gazowa = 83,1 T - temperatura, K 3 mole 22,4 dm³ x-67,2 dm³ 1 mol 3 W warunkach normalnych 3 mole amoniaku zajmują objętość 67,2 dm³. p*V = n*R*T Równanie stanu gazu doskonałego - równanie Clapeyrona pV=nRT dm³ 1,2930 1,2499 1,9771 0,7723 hPadm² lub 8,31 k mol.k Dane: #- 1 mol 2 dco - 1,2499 Oblicz, jaką objętość zajmuje w warunkach normalnych 1 mol tlenku węgla (II). Gęstość bezwzględna to stosunek masy substancji do jej objętości. d - gęstość,,,, m masa, g, kg V - objętość, cm³, dm³, m³. Prawo Avogadra - gazy, które zajmują jednakową objętość w określonych warunkach temperatury i ciśnienia, zawierają taką samą liczbę cząsteczek Dane: VHCI-22,4 dm³ Mco-12 +16 M VET 28 mol Vco 12499 Vco=22,4 1 mol tlenku węgla(II) w warunkach normalnych zajmuje objętość 22,4 dm³. 3d- MHC-1+35,5 MH = 36,5 36,5 22,4 dm d=# V=M Oblicz gęstość chlorowodoru HCI w warunkach normalnych. Szukane: d=? 1 Dane: Szukane: Vo=? T = 298 K p=1020 hPa Mco = 28 Va V objętość 1 mola gazu, dm3 Mmasa 1 mola gazu, ⁹ d - gęstość danego gazu w warunkach normalnych, d = 1,629 Gęstość chlorowodoru w warunkach normalnych wynosi 1,629 ± Oblicz, jaką objętość zajmują 3 mole tlenu w temperaturze 298 K i pod ciśnieniem 1020 hPa. n = 3 mole R-83,1 ml-K hPa da > Z równania Clapeyrona wynika, że: n-R-T 2 V- wanych 3 mole 83,1298 K 1020 hPa Szukane: V=? Oblicz, jaką objętość zajmują w warunkach normalnych 22 g tlenku węgla(IV) CO₂ V-72,83 da W temperaturze 298 K i pod ciśnieniem 1020 hPa 3 mole tlenu zajmują objętość 72.83 dm³. 1 Dane: m 22 g Mco, 1-12+2-16 44 g-22.4 dm³ 22g-x x= 22 g 22,4 dm³ x= 11,2 dm² 44 g W warunkach normalnych 22 g CO, zajmują objętość 11,2 dm². Dane: V = 5,6 dm³ Oblicz liczbę cząsteczek wodoru znajdujących się w 5,6 dm³ w warunkach normalnych. 22,4 dm³-6,02-1023 cz. 5,6 dm³-x 5,6 dm³-6,02-1023 cz. 22,4 dm Szukane: Vco,=? Mco, -44 T = 291 K p=1010 hPa R=831 hPa dm³ x=1,5-1023 cz. W 5,6 dm³ wodoru w warunkach normalnych znajduje się 15-10 cząsteczek. 2 Moo, - 44- Bp.V=n·R·T M=" N=M Oblicz masę tlenku węgla(IV), który w temperaturze 291 K i pod ciśnieniem 1010 hPa zajmuje objętość 4,8 dm³. Wynik podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku. Dane: Szukane: V-4,8 dm³ P.V.R.T M PP-V-M R.T m1010 hPa-4,8 dm³ 44 hPa-dm³ 83,1 mol-K 291 K Szukane: N=? m= 8,8 g w temperaturze 291 Ki pod ciśnieniem 1010 hPa masa tlenku węgla(IV) o objętości 4.8 dm³ wynosi 8,8 g. OBLICZENIA STECHIOMETRYCZNE C 1 atom węgla 12 u H₂ 1 cząsteczka wodoru 2-1 u + 0₂ ->>> + CO₂ 1 cząsteczka tlenu 1 cząsteczka tlenku węgla 2-16 u 44 u Równanie reakcji chemicznej 3 H₂ 2 Interpretacja molowa Cl₂ 1 cząsteczka chloru 2.35,5 u 1 Interpretacja cząsteczkowa 3 cząsteczki wodoru 3 Interpretacja masowa 3.2 MH 3 mole wodoru + + + N₂ 1 cząsteczka azotu 3 mole 2.19 1 mol 2.14 mol 6 g wodoru 28 g azotu Masa molowa M pierwiastka chemicznego jest liczbowo równa jego masie atomowej: M₁ = 1,008- MN = 14,007; mol 9 g mol + 1 mol azotu 2 mole amoniaku Umiejętność dokonania interpretacji molowej jest potrzebna do poprawnego przeprowadzenia interpretacji masowej, objętościowej oraz wynikającej z liczby Avogadra. 1.2.MN g mol 2 HCI 2 cząsteczki chlorowodoru 2.36,5 u Interpretacja wynikająca z liczby Avogadra: + 1.6,02-1023 ↑↓ 2 3-6,02-1023 18,06-1023 cząsteczek wodoru Liczba Avogadra: 6,02-1023. 1 mol to 6,02 1023 atomów, cząsteczek lub jonów. 2 H wodór 1,008- 6,02 1023 cząsteczek azotu Interpretacja objętościowa (dla gazów w warunkach normalnych): 3-22,4 dm³ 1-22,4 dm³ 67,2 dm³ wodoru 22,4 dm³ azotu 2 NH3 دے W równaniu podkreśla się wzory i symbole chemiczne tych substancji, których ilość w zadaniu jest podana, i tych, których ilość należy obliczyć. 2 cząsteczki amoniaku 2. MNH₂ 2 mole - (14-9 mol 34 g amoniaku masa atomowa, u -3.19 2.22,4 dm3 44,8 dm³ amoniaku mol N azot 14,007 2-6,02 1023 12,04 1023 cząsteczek amoniaku dane szukane 2 Al + 3S- Al₂S3 2 mole 3 mole 1 Dane: ms=4g 2 ms=32 u, zatem Ms = 32 mc-64 u, zatem Mc. 64 W wyniku reakcji siarki z miedzią powstaje siarczek miedzi Cu S. Oblicz, ile gramów miedzi należy użyć, aby przereagowały 4 g siarki. 128 g 4 g 32 g Dane: VHC = 11,2 dm³ xg 2 Cu 4 Z równania reakcji chemicznej wynika, że: 128 g Cu reaguje z 32 g S xg Cu reaguje z 4 gS x= 2 mole 2.64 1 Dane: mNa 23 g x = 16 g 5 Do całkowitego przereagowania 4 g siarki należy użyć 16 g miel 2 M = 23 3 W wyniku spalania wodoru w chlorze powstaje gaz - chlorowodór HCI. Oblicz, jaką objętość wodoru należy spalić. aby otrzymać 11,2 dm³ chlorowodoru (w warunkach normalnych). 1 mol 22,4 dm³ x=23g-71g 46 g Szukane: VH₁ = ? Należy zapisać równanie reakcji chemicznej: x dm³ 3 i ulożyć proporcję: z 22,4 dm³ H₂ powstają 44,8 dm³ HCI zx dm³ H₂ powstaje 11,2 dm³ HC1 1 mol 1.32- H₂ + Cl₂ Nad symbolami i wzorami chemicznymi 42 46 g Na reaguje 71 g Cl₂ z 23 g Na reaguje x g Ch₂ 35,5 g- 1 mol 71 g Pod symbolami lub wzorami chemicznymi 4g +S-> Cu₂ S Obliczoną liczbę gramów 1 mol chloru-71 g x moli chloru-35,5 g zapisuje się dane i szukane wielkości. 22,4 dm³ 11.2 dm³ x = 5,6 dm³ 44.8 dm³ Aby otrzymać 11,2 dm³ HCl, należy spalić w chlorze 5,6 dm³ wodoru. 23 g 2 Na + Ch₂₂ 2 mole 1 mol 2-23 2.35,5 zapisuje się informacje odczytane z zapisu równania reakcji chemicznej. Oblicz, ile gramów, moli i decymetrów sześciennych chloru (w warunkach normalnych) przereaguje z 23 g sodu. Va₂ = ? I mol chloru - 22,4 dm³ 0,5 mola chloru -x dm² Szukane: 0,5 mola-22,4 dm¹ 1 mol Szukane: mCl₂ = ? na,=? Mq=35,5 xg 11,2 dm³ 2 HCI 2 mole 2-22,4 dm³ 2 NaCl x = 0,5 mola Otrzymaną liczbę moli chloru należy przeliczyć na decymetry sześcienne: x = 35,5 g chloru należy wyrazić w molach, czyli: x = 11,2 dm³ 723 g sodu przereagują z 35,5 g chloru, czyli z 0,5 mola albo 11,2 dm tego gazu. Czy 0,4 mola chloru wystarczy do otrzymania 0,6 mola chlorowodoru? Wykonaj odpowiednie obliczenia. Dane: na, 0,4 mola. IHCI 0,6 mola 2 Należy obliczyć, ile moli chlorowodoru otrzymamy z 0,4 mola chloru 0,4 mola + Cl₂ → 1 mol 0,4 mola 2 mole 1 mol x=0,8 mola HCI x 2 mole 3 Z równania reakcji chemicznej wynika, że: z 1 mola chloru powstają 2 mole I z 0,4 mola chloru powstaje x moli HCI H₂ 20,4 mola chloru można otrzymać 0,8 mola chlorowodoru Podana ilość chloru wystarczy do otrzymania 0,6 mola chlorowodons 92a-100% zu-30,43 % Szukane: WHO? Napisz wzór rzeczywisty związku chemicznego zawierającego 30,43% azotu i 69,57% tlenu, jeżeli jego masa cząsteczkowa wynosi 92 u. 92 u-30,43 % 100% Dane: Myo, 92 u %N-30,43% %O = 69,57% Sposób I-obliczanie metodą proporcji Masa cząsteczkowa związku chemicznego stanowi 100%. x moli 2 HCI 28 u x2 at. azotu 14u OFAZ z-28 u W cząsteczce tego związku chemicznego 28 u przypada na atomy azotu. Masa przypadająca na atomy tlenu jest więc równa: 92-28-64 u Jezeli wzór ogólny związku chemicznego przedstawi się jako N,O, to wartości z iy można obliczyć, dzieląc masy przypadające na ay Ni O przez ich masy atomowe. m₂.y gdzie Szukane: wzór rzeczywisty N,O, 164at. tleni Sposób II-obliczanie za pomocą wzoru Obliczanie wartości indeksów stechiometrycznychxiy przy znanych składzie procentowym i masie cząsteczkowej zwaks chemicznego polega na rozwiązaniu układu dwóch równań (zapis ogólny). Równanie 1: Równanie II: m = mx +mg-y mm-masy atomowe pierwiastków chemicznych A i B. %4. %8-zawartość procentowa pierwiastków chemicznych A w związku chemicznym, -masa cząsteczkowa związku chemicznego A,B, u 14u-x 30,43% Równanie I 16 u-y 69,57% Równanie II 92 u-14u-x+16u-y Po rozwiązaniu układu równań uzyskuje się: x= 2. y-4 Wzór rzeczywisty związku chemicznego to N₂O₂ Pr* 100% W = Pt W wydajność reakcji, % Pr - rzeczywista ilość produktu, g lub dm3, lub mol Pt - teoretyczna ilość produktu, g lub dm3, lub mol Napisz wzór elementarny związku chemicznego zawierająceg 40% siarki i 60% tlenu. Dane: %5-40% %0-60% Szukane: wzór elementarny S,O, Wzór ogólny związku chemicznego ma postać S,O, więc: 32u.x 40% 16u.) 60% stad Podstawiając wyliczone wartości x i y do wzoru S,O,, otrzymuje s wzór elementary SO, Wzór elementarny związku chemicznego to SO₂. 1 W fabryce chemicznej utleniono 20 kg tlenku siarki(IV) w obecności katalizatora platynowego i otrzymano 22.5 kg tlenku siarki(VI). Oblicz wydajność procentową reakcji chemicznej. Dane: mSO₂ = 20 kg mSO, = 22,5 kg 2 Mso,=32+2-16 Mso₂ = 64 Mso, = 32+3-16 Mso, = 80 3 Należy zapisać równanie reakcji chemicznej: zatem: 20 kg-160 g 128 g 2 Zrównania reakcji chemicznej wynika, że ze 128 g SO₂ powstaje 160 g SO₂ z 20 kg SO, powstaje x kg SO, 2.64 20 kg 2 SO₂+0 2 mole -100% 22,5 kg -100% 25 kg 7 moli -15 moli 6 moli 2-25 kg 25 kg SO, powstałoby w przypadku wydajności 100%, zatem: 6moll 10 mol Wydajność tej reakcji chemicznej wynosi 90% W-60% Szukane: W=? yniku tej k cz wydajność n Zmieszano 7 moli azotu z 15 molami wodoru i w odpowied warunkach przeprowadzono reakcję syntezy. W wyniku t chemicznej otrzymano 6 moli amoniaku. Oblicz reakcji chemicznej oraz liczbę moli azotu i wodoru w mieszaninie poreakcyjnej. 1 Dane 100% 5 moli-60% 100% x kg 2 50, 7 moll 15 moli N₂ + 3H₂2NH, 1 mol 3 mole 5 moli 15 moli 7 moli-5 moli - 2 mole, co znaczy, że 2 mole N₂ nie biorą udziału w reakcji chemicznej. 5 moh N,- 100% y moli N₂-60% 2 mole 2-80- Szukane: Ww? m=? m=? G15 mall H,- 100% zmol H₂-60% x moli 2 mole 10 moli y-3 mole N, wzięły udział w reakcji chemicznej 5 -5 moli-3 mole-2 mole ,-4 mole nie wzięły udziału w reakcji chemicznej 15 moli-60% 100% -9 moll H, wzięło udzial w reakcji chemiczne -15 mali-9 moli 6 moli nie wzięło udziale w reakcji chemicznej Wydainolé reakey chemicznej wynosi 60%. W mieszaninie po joprócz 6 moli amoniaku znajdują się 4 mole azotu i 6 moli wodn stała gazowa R R = 83,1 d= równanie Clapeyrona p.V=n·R·T gęstość bezwzględna d m V hPa. dm³ mol. K objętość molowa gazów V **** V = Wyjaśnienia symboli: A₁, A₂, d-gęstość, m-masa, g, kg, M-masa molowa, M d prawo Avogadra 9 g cm³ dm³ dm³ m³, n = M = N-liczba atomów, cząsteczek lub jonów, NA-stala Avogadra (6,02 1023 at. liczba moli n m M masa molowa M m An - liczby masowe poszczególnych izotopów, kg kg m.NA N cz. jon mol' mol' mol n= g mol' mat. - średnia masa atomowa pierwiastka chemicznego, u, n-liczba moli, mol, jon), N NA masa atomowa 1 u = 1,66-10-24 g 1 g = 6,02 1023 u M = średnia masa atomowa pierwiastka chemicznego mat. %m₁ A₁+%m₂ · A₂ + ... %mn. An 100% mat. = n liczba atomów N m N = M wydajność procentowa reakcji chemicznej W NA W = suma mas atomowych pierwiastków chemicznych Pr. 100% Pt stała Avogadra NA NA = 6,02 1023 masa cząsteczkowa p - ciśnienie gazu, hPa, P, - rzeczywista ilość produktu, g, dm³, mol, P₁ - teoretyczna ilość produktu, g, dm³, mol, T-temperatura, K, V- objętość, cm³, dm³, m³, W-wydajność reakcji, %, %m₁, %m₂, ..., %mn - zawartość procentowa poszczególnych izotopów, %.