Chemische Reactie Stoichiometrie Met Voorbeelden

Chemische Reactie Stoichiometrie Met Voorbeelden

Voorbeeld: Als 90 g C₂H₆ wordt verbrand met voldoende O₂, zoek hoeveel mol H₂O, CO₂ wordt geproduceerd en het volume O₂. (H = 1, C = 12, O = 16)

Oplossing:

We vinden eerst mollen C₂H₆;

Molaire massa C₂H₆ = 2,12 + 6,1 = 30 g / mol

nC₂H₆ = 90/30 = 3 mol

Wanneer verbindingen inclusief C en H atomen worden verbrand, worden CO₂ en H₂O geproduceerd. Nu schrijven we een chemische reactie en brengen deze in evenwicht.

C₂H₆ + O2 → CO₂ + H₂O

Om het aantal C atomen in beide zijden in evenwicht te brengen, voegen we 2 voor CO₂ toe en om het aantal H atomen in beide zijden in evenwicht te brengen, voegen we 3 voor H₂O toe.

C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Nu moeten we het aantal O atomen in beide zijden in evenwicht brengen, we hebben 7 O atomen aan de rechterkant en 2 O atomen aan de linkerkant, we voegen 7/2 voor het O₂ molecuul toe om het aantal O atomen in beide zijden in evenwicht te brengen. Eindevenwichtige reactie wordt;

C₂H₆ + 7/2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Relatie tussen hoeveelheden van zaken is;

Wanneer 1 mol C₂H₆ wordt verbrand, wordt 7/2 mol O₂ gebruikt en worden 2 mol CO₂ en 3 mol H₂O geproduceerd.
Wanneer 1 mol C₂H₆ wordt verbrand, worden → 3 mol H₂O geproduceerd

3 mol C₂H₆ zijn verbrand → X

____________________________________________________

X = 9 mol H₂O worden geproduceerd.

Molaire massa H₂O = 2,1 + 16 = 18 g

Zo; 9H₂O = 9,18 = 162 g H₂O wordt geproduceerd.

Wanneer 1 mol C₂H₆ wordt verbrand, wordt → 2 mol CO₂ geproduceerd

3 mol C₂H₆ zijn verbrand → X

____________________________________________________

X = 6 mol CO₂ wordt geproduceerd.

Molaire massa CO₂ = 12 + 2,16 = 44 g

Zo; 6CO₂= 6,44 = 264 g CO₂ wordt geproduceerd.

Wanneer 1 mol C₂H₆ wordt verbrand → worden 7/2 mol O₂ gebruikt

3 mol C₂H₆ zijn verbrand → X

____________________________________________________

X = 21/2 mol O₂ worden gebruikt.

1 mol O₂ is → 22,4 liter

21/2 mol O₂ is → X liter

__________________________________________

X = 235,2 liter O₂ wordt gebruikt voor het verbranden van 3 mol C₂H₆

Empirische En Moleculaire Formule: Moleculaire formule is echte formule, en het laat zien hoeveel mol atomen er in één mol verbinding bestaan. C₆H₁₂O₆ is bijvoorbeeld een echte glucoseformule. 1 mol glucose omvat 6 mol C atomen, 12 mol H atomen en 6 mol O atomen. Integendeel, empirische formule is de vereenvoudigde vorm van moleculaire formule en toont de verhouding tussen de atomen van de verbinding. De empirische formule van glucose is bijvoorbeeld CH₂O. Empirische formule geeft ons niet zoveel informatie als moleculaire formule. Bovendien kan het tot meer dan één verbinding behoren, zoals CH₂ de empirische formule van C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈ is. Relatie tussen moleculaire formule en empirische formule is;

(Moleculaire formule) = n (empirische formule)

Procent samenstelling:

Percentagesamenstellingen van elementen worden berekend met behulp van de moleculaire formule van de verbinding. Probeer het te begrijpen aan de hand van het onderstaande voorbeeld.

Percentage element per massa = (massa van element in 1 molverbinding) / (massa van een molverbinding). 100

Voorbeeld: Vind percentagesamenstellingen van elementen in C₆H₁₂O₆. (C = 12, H = 1, O = 16)

Percentage C per massa = (massa C in één molverbinding) / (massa één molverbinding). 100

C %=100X72/180

C % =40

H %=100.12/180

H % =6,7

O % =100.96/180

O % =53,3

Voorbeeld: Als empirische formule van organische verbinding CH₂O is, welke van de volgende beweringen waar zijn;

(C= 12, H=1, O=16)

Oplossing:

I. Verbinding bevat 40 massaprocent

II. Verbinding bevat 50% mol per mol

III. Als de moleculaire massa van een verbinding 60 g is, bevatten de moleculen 8 atomen.

I. Massa van empirische formule = 12 + 2,1 + 16 = 30 g

C + H + O

Procent massa van C = 12 / 30x100 = 40

I is waar

II. Verbinding bevat 1 mol C, 2 mol H en 1 mol O, totaal aantal mol = 4 mol

Procent mol H = (2 mol H) / ((4 mol) x 100 = 50%

II is waar

III.

Molaire formule = n (empirische formule)

Molaire massa = n (empirische massa)60=n30 n=2

Dus; moleculaire formule wordt;

C₂H₄O₂ en het heeft 8 atomen.

Voorbeeld: Als er 6 g X in een verbinding van 7,4 g X₃N₂ zit, zoek dan de atoommassa van X. (N = 14)

Oplossing: Er is 6 g X in een verbinding van 7,4 g. Verhouding van massa’s elementen;

mx / mN = 6 / 1,4

Deze verhouding is gelijk aan de verhouding tussen elementen in één mol van de verbinding. mx/mN=3X/2.14

6/1,4=3X/2.14

X=40 g/mol

Beperkende Problemen Met Reagentia

Voorbeeld: Vind de hoeveelheid C₂H₆ geproduceerd met 0, 3 mol C₂H₂ en 0,4 mol H₂ met behulp van de volgende chemische reactie.

C₂H₂(g) + 2H₂(g) → C₂H₆(g)

Oplossing: We moeten sparren beperkende zaken vinden om de hoeveelheid producten te berekenen.

1 mol C₂H₂ reageert met 2 mol H₂

0,3 mol C₂H₂ reageert met X mol H₂

-———————————————-
X = 0,6 mol H₂ is nodig

We hebben echter 0,3 mol H₂, dus H₂ is de beperkende reactant van deze reactie.

2 mol H₂ reageert met 1 mol C₂H₂

0,4 mol H₂ reageert met X mol C₂H₂

-———————————————-

X = 0,2 mol C₂H₂ is nodig.

We gebruiken dus 0,2 molC₂H₂ en 0,3-0,2 = 0,1 mol C₂H₂ resten. Nu vinden we de hoeveelheid geproduceerde C₂H₆;

Gebruik 2 mol H₂ om 1 mol C₂H₆ te produceren

0,4 mol H₂ produceert X mol C₂H₆

-——————————————–

X = 0,2 mol C₂H₆ wordt geproduceerd.

Voorbeeld: Vind het aantal atomen in één molecuul materie weergegeven met X in de volgende reactie. 4X + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

Oplossing: deze reacties zijn evenwichtig, dus het aantal atomen aan beide zijden moet gelijk zijn. Nu schrijven we het aantal atomen;

Producten: Er zijn;

4O + 6O = 10 O atomen

4 N atomen

12 H atomen

Reagentia: Er zijn; 10 O atomen

Het aantal O atomen aan beide zijden is gelijk, dus om andere elementen in evenwicht te brengen moet X zijn;

4(NH₃)

er zijn 4 atomen in X verbinding.

Chemische Reacties Examens En Probleem Oplossingen