Perhitungan stoikiometrik

Apa perhitungan stoikiometri?

Itu Perhitungan stoikiometrik Mereka adalah mereka yang dilakukan berdasarkan hubungan massa elemen atau senyawa yang terlibat dalam reaksi kimia.

Langkah pertama untuk melakukannya adalah menyeimbangkan reaksi kimia yang menarik. Demikian juga, formula senyawa yang benar yang terlibat dalam proses kimia harus diketahui.

Perhitungan stoikiometrik didasarkan pada penerapan serangkaian undang -undang, di antaranya adalah sebagai berikut: Hukum Konservasi Massal; hukum proporsi yang ditentukan atau komposisi konstan; Dan akhirnya, hukum beberapa proporsi.

Hukum konservasi negara -negara massa bahwa dalam reaksi kimia jumlah massa zat yang bereaksi sama dengan jumlah massa produk. Dalam reaksi kimia, massa total tetap konstan.

Hukum proporsi yang ditentukan atau komposisi konstan menunjukkan bahwa Anda menunjukkan berbeda dari senyawa murni memiliki elemen yang sama dalam proporsi massa yang sama. Misalnya, air murni adalah sama terlepas dari sumbernya, atau benua (atau planet) apa yang datang.

Dan hukum ketiga, bahwa dari banyak proporsi, menunjukkan bahwa ketika dua elemen A dan B membentuk lebih dari satu senyawa, proporsi massa elemen B yang dikombinasikan dengan massa elemen A yang diberikan, di masing -masing senyawa, dapat diungkapkan dalam hal bilangan bulat kecil. Yaitu, untuk a_NB_M N Dan M Mereka adalah bilangan bulat.

Apa perhitungan stoikiometrik dan tahapannya?

Mereka adalah perhitungan yang dirancang untuk menyelesaikan berbagai pertanyaan yang mungkin muncul ketika reaksi kimia sedang dipelajari. Untuk ini, pengetahuan tentang proses kimia dan undang -undang yang mengaturnya harus dimiliki.

Dengan menggunakan perhitungan stoikiometrik, misalnya, dari massa zat yang bereaksi, massa reagen lain yang tidak diketahui dapat diperoleh. Anda juga dapat mengetahui persentase komposisi elemen kimia yang ada dalam senyawa dan darinya, mendapatkan formula empiris senyawa.

Akibatnya, pengetahuan tentang formula senyawa empiris atau minimal memungkinkan pembentukan formula molekulnya.

Selain itu, perhitungan stoikiometrik memungkinkan untuk mengetahui dalam reaksi kimia apa reagen pembatas, atau jika ada reagen berlebih, serta massa ini.

Tahapan

Tahapan akan tergantung pada jenis masalah yang diangkat, serta kompleksitasnya.

Dua situasi umum adalah:

• Dua elemen bereaksi menyebabkan senyawa dan hanya massa dari salah satu elemen reaksi yang diketahui.
• Diinginkan untuk mengetahui massa yang tidak diketahui dari elemen kedua, serta massa senyawa yang dihasilkan dari reaksi.

Secara umum, dalam resolusi latihan ini, urutan tahapan berikut harus diikuti:

• Menetapkan persamaan reaksi kimia.
• Menyeimbangkan persamaan.
• Tahap ketiga adalah, dengan menggunakan bobot atom dari elemen dan koefisien stoikiometri, memperoleh proporsi massa elemen yang bereaksi.
• Kemudian, dengan menggunakan hukum proporsi yang ditentukan, setelah massa elemen bereaksi diketahui dan proporsi yang bereaksi dengan elemen kedua, untuk mengetahui massa elemen kedua.
• Dan tahap kelima dan terakhir, jika massa elemen yang bereaksi diketahui, jumlahnya memungkinkan Anda untuk menghitung massa senyawa yang dihasilkan dalam reaksi. Dalam hal ini, informasi ini diperoleh berdasarkan undang -undang konservasi massal.

Itu dapat melayani Anda: alpha-zotoglutarate: properti, fungsi dan aplikasi

Latihan terpecahkan

-Latihan 1

Apa kelebihan reagen ketika 15 g mg dengan 15 g S bereaksi untuk membentuk mgs? Dan berapa gram mg akan terjadi dalam reaksi?

Data:

-Mg dan S = 15 g massa

-Berat atom mg = 24,3 g/mol.

-Berat atom S = 32,06 g/mol.

Langkah 1: Persamaan Reaksi

Mg +s => mgs (sudah seimbang)

Langkah 2: Pembentukan proporsi di mana MG dan S digabungkan untuk menghasilkan MGS

Untuk menyederhanakan, Anda dapat membulatkan berat atom Mg pada 24 g/mol dan berat atom S pada 32 g/mol. Maka proporsi di mana S dan MG digabungkan adalah 32:24, membagi 2 istilah dengan 8, proporsinya dikurangi menjadi 4: 3.

Dalam timbal balik, proporsi di mana Mg dikombinasikan dengan S sama dengan 3: 4 (mg/s)

Langkah 3: Diskusi dan Perhitungan Reagen Kelebihan dan Massanya

Massa Mg dan S adalah 15 g untuk keduanya, tetapi proporsi di mana Mg dan Se bereaksi adalah 3: 4 dan No 1: 1. Kemudian, dapat disimpulkan bahwa reagen berlebih adalah MG, karena dalam proporsi yang lebih rendah sehubungan dengan s.

Kesimpulan ini dapat diuji dengan menghitung massa Mg yang bereaksi dengan 15 g S.

g mg = 15 g S x (3 g mg)/mol)/(4 g S/mol)

11.25 g MG

Superant Mg Massa = 15 g - 11,25 g

3.75 g.

Langkah 4: Massa MGS terbentuk dalam reaksi berdasarkan hukum konservasi massa

Massa mg = massa mg + massa s

11.25 g + 15 g.

26, 25 g

Latihan untuk tujuan didaktik dapat dilakukan sebagai berikut:

Hitung gram S yang bereaksi dengan 15 g mg, menggunakan dalam hal ini proporsi 4: 3.

G dari S = 15 g mg x (4 g s/mol)/(3 g mg/mol)

20 g

Jika situasinya disajikan dalam kasus ini, dapat dilihat bahwa 15 g S tidak akan mencapai untuk bereaksi sepenuhnya dengan 15 g mg, hilang 5 g. Ini menegaskan bahwa reagen berlebih adalah MG dan S adalah reagen pembatas dalam pembentukan MG, ketika kedua elemen reaktif memiliki massa yang sama.

Dapat melayani Anda: magnesium fluoride: struktur, sifat, sintesis, penggunaan

-Latihan 2

Hitung massa natrium klorida (NaCl) dan pengotor dalam 52 g NaCl dengan persentase kemurnian 97,5%.

Data:

-Massa sampel: 52 g NaCl

-Persentase kemurnian = 97,5%.

Langkah 1: Perhitungan massa murni NaCl

Massa NaCl = 52 g x 97,5%/100%

50,7 g

Langkah 2: Perhitungan massa kotoran

% kotoran = 100% - 97,5%

2,5%

Massa kotoran = 52 g x 2,5%/100%

1.3 g

Oleh karena itu, dari 52 g garam, 50.7g adalah kristal NaCl murni, dan 1.3g kotoran (seperti ion lain atau bahan organik).

-Latihan 3

Apa massa oksigen (O) dalam 40 g asam nitrat (hno₃), mengetahui bahwa berat molekulnya adalah 63 g/mol dan berat atom O adalah 16 g/mol?

Data:

-Hno massa₃ = 40 g

-Berat atom O = 16 g/mol.

-Berat molekul HNO₃

Langkah 1: Hitung jumlah mol Hno₃ hadir dalam massa asam 40 g

Mol Hno₃ = 40 g Hno₃ x 1 mol hno₃/63 g Hno₃

0,635 mol

Langkah 2: Hitung jumlah mol atau hadir

Formula HNO₃ Menunjukkan bahwa ada 3 mol atau untuk setiap mol hno_3.

Mol O = 0,635 mol Hno₃ X 3 mol O/mol Hno₃

1.905 mol O

Langkah 3: Perhitungan massa atau hadir dalam 40 g HNO₃

G O = 1.905 mol O X 16 g O/mol O

30,48 g

Yaitu, dari 40g hno₃, 30.48g secara eksklusif karena berat mol atom oksigen. Proporsi oksigen yang luar biasa ini adalah khas dari oksoanion atau garam tersiernya (nano₃, Misalnya).

-Latihan 4

Berapa gram kalium klorida (KCL) yang diproduksi dengan menguraikan 20 g kalium klorat (KCLO₃)?, Mengetahui bahwa berat molekul KCl adalah 74,6 g/mol dan berat molekul KCLO₃ adalah 122,6 g/mol

Data:

-Massa kclo₃ = 20 g

-Berat molekul kcl = 74,6 g/mol

-Berat molekul KCLO₃ = 122.6 g/mol

Langkah 1: Persamaan Reaksi

2kclo₃ => 2kcl + 3o₂

Langkah 2: Perhitungan Massa KCLO₃

g dari kclo₃ = 2 mol x 122,6 g/mol

245.2 g

Langkah 3: Perhitungan Massa KCL

g kcl = 2 mol x 74,6 g/mol

149.2 g

Langkah 4: Perhitungan massa KCl yang diproduksi oleh dekomposisi

245 g KCLO₃ Mereka diproduksi dengan dekomposisi 149, 2 g KCL. Jadi, proporsi ini (koefisien stoikiometrik) dapat digunakan untuk menemukan massa KCL yang terjadi dari 20 g KCLO₃:

g kcl = 20 g KCLO₃ x 149 g KCL / 245.2 g KCLO₃

12,17 g

Perhatikan bagaimana hubungan massa O₂ Di dalam kclo₃. Dari 20g KCLO₃, Kurang dari setengahnya adalah karena oksigen yang merupakan bagian dari oksoanion klorat.

-Latihan 5

Temukan persentase komposisi zat berikut: a) dopa, c₉H_sebelasTIDAK₄ dan b) vainillina, c₈H₈SALAH SATU₃.

Dapat melayani Anda: dimethlanylin: struktur, sifat, sintesis, penggunaan

A) DOPA

Langkah 1: Temukan berat molekul DPA C₉H_sebelasTIDAK₄

Untuk ini, berat atom elemen yang ada dalam senyawa mol yang diwakili oleh subskripnya pada awalnya dikalikan. Untuk menemukan berat molekul, gram yang dikontribusikan oleh berbagai elemen ditambahkan.

Karbon (c): 12 g/mol x 9 mol = 108 g

Hidrogen (H): 1 g/mol x 11 mol = 11 g

Nitrogen (N): 14 g/mol x 1 mol = 14 g

Oksigen (O): 16 g/mol x 4 mol = 64 g

Berat molekul dop = (108 g + 11 g + 14g + 64 g)

197 g

Langkah 2: Temukan komposisi persentase elemen yang ada di DOPA

Untuk melakukan ini, berat molekulnya (197 g) diambil sebagai 100%.

% dari c = 108 g/197g x 100%

54,82%

% dari h = 11 g/197g x 100%

5,6 %

% dari n = 14 g/197 g x 100%

7,10%

% dari O = 64 g/197 g

32,48%

b) Vainillina

Bagian 1: Perhitungan berat molekul vanillin C₈H₈SALAH SATU₃

Untuk melakukan ini, berat atom dari setiap elemen dikalikan dengan jumlah mol mereka yang ada, menambahkan massa yang disediakan elemen yang berbeda

C: 12 g/mol x 8 mol = 96 g

H: 1 g/mol x 8 mol = 8 g

O: 16 g/mol x 3 mol = 48 g

Berat molekul = 96 g + 8 g + 48 g

152 g

Bagian 2: Temukan % dari berbagai elemen yang ada di Vainillina

Diasumsikan bahwa berat molekulnya (152 g/mol) mewakili 100%.

% dari c = 96 g /152 g x 100%

63,15%

% dari h = 8 g / 152 g x 100%

5,26%

% dari O = 48 g/152 g x 100%

31, 58 %

-Latihan 6

Komposisi persentase massa alkohol adalah sebagai berikut: karbon (C) 60%, hidrogen (H) 13% dan oksigen (O) 27%.  Dapatkan formula minimum atau formula empiris Anda.

Data:

Berat atom: C 12 g/mol, h 1g/mol dan oksigen 16 g/mol.

Langkah 1: Perhitungan jumlah mol elemen yang ada dalam alkohol

Diasumsikan bahwa massa alkohol adalah 100g. Akibatnya, massa C adalah 60 g, massa H adalah 13 g dan massa oksigen adalah 27 g.

Perhitungan jumlah tahi lalat:

Jumlah mol = massa elemen elemen/berat badan

mol c = 60 g/(12 g/mol)

5 mol

mol H = 13 g/(1 g/mol)

13 mol

mol O = 27 g/(16 g/mol)

1,69 mol

Langkah 2: Mendapatkan formula minimum atau empiris

Untuk melakukan ini, proporsi bilangan bulat antara jumlah tahi lalat ditemukan. Ini berfungsi untuk mendapatkan jumlah atom elemen dalam formula minimum. Untuk tujuan ini, mol dari elemen yang berbeda dibagi antara jumlah mol elemen dalam proporsi yang lebih rendah.

C = 5 mol/1,69 mol

C = 2.96

H = 13 mol/1,69 mol

H = 7.69

O = 1,69 mol/1,69 mol

O = 1

Membulatkan angka -angka ini, formula minimumnya adalah: c₃H₈SALAH SATU. Formula ini sesuai dengan propanol, ch₃Ch₂Ch₂Oh. Namun, formula ini juga merupakan senyawa CH₃Ch₂Och₃, Etil metil eter.