Comment faire la stoechiométrie?
Pour faire la stoechiométrie, commencez par équilibrer l'équation chimique de sorte que le nombre d'atomes de chaque côté du signe égal soit exactement le même. Ensuite, convertissez les unités de mesure en moles et utilisez le rapport molaire pour calculer les moles de substance produites par la réaction chimique. Ensuite, convertissez les moles de substance recherchée dans les unités de mesure souhaitées! Pour obtenir des conseils sur la conversion de différentes unités de mesure en moles, lisez la suite!
Combien de grammes d'hydrogène sont produits dans une réaction entre un excès de calcium et 17,5 grammes d'acide chlorique?
Dans une réaction chimique, la matière ne peut être ni créée ni détruite selon la loi de conservation de la masse, donc les produits qui sortent d'une réaction doivent être égaux aux réactifs qui entrent dans une réaction. Cela signifie que la même quantité de chaque atome que vous mettez doit ressortir. La stoechiométrie est la mesure des éléments dans une réaction. Il s'agit de calculs qui prennent en compte les masses de réactifs et de produits dans une réaction chimique donnée. La stoechiométrie est moitié mathématique, moitié chimie, et tourne autour du principe simple ci-dessus - le principe selon lequel la matière n'est jamais perdue ou gagnée au cours d'une réaction. La première étape pour résoudre tout problème de chimie est d'équilibrer l'équation.
Partie 1 sur 4: équilibrer l'équation chimique
- 1Notez le nombre d'atomes qui composent chaque composé de chaque côté de l'équation. En utilisant l'équation chimique, vous pouvez identifier les atomes de chaque élément dans la réaction. Parce qu'une réaction chimique ne peut jamais créer ou détruire de nouvelle matière, une équation donnée est déséquilibrée si le nombre (et les types) d'atomes de chaque côté de l'équation ne correspondent pas parfaitement.
- N'oubliez pas de multiplier par un coefficient ou un indice s'il y en a un.
- Par exemple, H 2 SO 4 + Fe - -> Fe 2 (SO 4) 3 + H 2
- Du côté réactif (gauche) de l'équation, il y a 2 atomes H (H 2), 1 atome S, 4 atomes O (O 4) et 1 atome Fe.
- Du côté produit (à droite) de l'équation, il y a 2 atomes H (H 2), 3 atomes S (S 3), 12 atomes O (O 12) et 2 atomes Fe (Fe 2).
- 2Ajoutez un coefficient devant les éléments qui ne sont pas l'oxygène et l'hydrogène pour équilibrer chaque côté. Identifiez le plus petit facteur commun entre tous les éléments qui ne sont pas l'oxygène et l'hydrogène (vous les équilibrerez ensuite) pour obtenir un nombre égal d'atomes des deux côtés.
- Par exemple, le plus petit facteur commun entre 2 et 1 est 2 pour Fe. Ajoutez un 2 devant le Fe sur le côté gauche pour l'équilibrer.
- Le plus petit facteur commun entre 3 et 1 est 3 pour S. Ajoutez un 3 devant H 2 SO 4 pour équilibrer les côtés gauche et droit.
- A ce stade, notre équation ressemble à ceci: 3 H 2 SO 4 + 2 Fe - -> Fe 2 (SO 4) 3 + H 2
- 3Équilibrez les atomes d'hydrogène et d'oxygène. Les atomes d'hydrogène et d'oxygène sont équilibrés en dernier car ils apparaissent généralement dans plusieurs molécules de chaque côté de l'équation. A ce stade de l'équilibrage de l'équation, n'oubliez pas de recompter les atomes si vous avez ajouté des coefficients aux molécules.
- Dans notre exemple, nous avons ajouté un 3 devant H 2 SO 4 et avons maintenant 6 hydrogènes à gauche et seulement 2 à droite de l'équation. Nous avons également 12 oxygènes à gauche et 12 oxygènes à droite, donc c'est équilibré.
- On peut équilibrer les hydrogènes en ajoutant un 3 devant H 2.
- Notre équation équilibrée finale est 3 H 2 SO 4 + 2 Fe - -> Fe 2 (SO 4) 3 + 3 H 2.
- 4Recomptez le nombre d'atomes de chaque côté de l'équation pour vous assurer qu'ils sont égaux. Une fois que vous avez terminé, il est judicieux de revenir en arrière et de vérifier l'équilibre de l'équation. Cela peut être fait en additionnant à nouveau tous les atomes de chaque côté de l'équation pour s'assurer qu'ils sont égaux des deux côtés.
- Vérifions notre équation, 3 H 2 SO 4 + 2 Fe - -> Fe 2 (SO 4) 3 + 3 H 2, pour l'équilibre.
- Sur le côté gauche de la flèche, il y a 6 H, 3 S, 12 O et 2 Fe.
- Sur le côté droit de la flèche, il y a 2 Fe, 3 S, 12 O et 6 H.
- Les côtés gauche et droit de l'équation correspondent, par conséquent, elle est maintenant équilibrée.
Par exemple: Combien de moles y a-t-il dans 8,2 grammes de chlorure d'hydrogène (HCl)?
Partie 2 sur 4: conversion entre grammes et moles
- 1Calculer la masse molaire du composé donnée en grammes. La masse molaire est la quantité en grammes (g) d'une mole d'un composé. Il vous permet de convertir facilement entre les grammes et les moles d'une substance. Pour calculer la masse molaire, vous devez identifier le nombre de molécules d'un élément dans le composé et la masse atomique de chaque élément du composé.
- Définir le nombre d'atomes de chaque élément dans un composé. Par exemple, le glucose est C 6 H 12 O 6, il y a 6 atomes de carbone, 12 atomes d'hydrogène et 6 atomes d'oxygène.
- Identifiez la masse atomique en grammes par mol (g/mol) de chaque atome. Les masses atomiques de chaque élément se trouvent généralement sous le symbole de l'élément sur un tableau périodique, généralement sous forme décimale. Les masses atomiques des éléments du glucose sont: carbone, 12 0107 g/mol; hydrogène, 1007 g/mole; et oxygène, 15 9994 g/mol.
- Multipliez la masse atomique de chaque élément par le nombre d'atomes présents dans le composé. Carbone: 12 0107 x 6 = 72 0642 g/mol; Hydrogène: 1007 x 12 = 12084 g/mol; Oxygène: 15 9994 x 6 = 95 9964 g/mol.
- L'addition de ces produits ensemble donne la masse molaire du composé. 72 0642 + 12084 + 95 9964 = 180 1446 g/mol. 180,14 grammes est la masse d'une mole de glucose.
- 2Convertir des grammes d'une substance en moles en utilisant la masse molaire. En utilisant la masse molaire comme facteur de conversion, vous pouvez calculer le nombre de moles présentes dans le nombre indiqué de grammes de l'espèce. Divisez la quantité connue de grammes (g) par la masse molaire (g/mol). Un moyen simple de vérifier que vous avez fait les bons calculs est de vous assurer que les unités s'annulent en ne laissant que des taupes.
- Par exemple: Combien de moles y a-t-il dans 8,2 grammes de chlorure d'hydrogène (HCl)?
- La masse atomique de H est de 1007 et Cl est de 35453 faisant la masse molaire du composé de 1007 + 35453 = 36,46 g/mol.
- En divisant le nombre de grammes de la substance par la masse molaire, on obtient: 8,2 g / (36,46 g/mol) = 0,225 mole de HCl.
- 3Déterminer le rapport molaire entre les réactifs. Afin de déterminer le rendement d'un produit dans une réaction donnée, vous devez déterminer le rapport molaire. Le rapport molaire vous indique le rapport dans lequel les substances réagissent les unes avec les autres et est donné par le coefficient de l'espèce dans la réaction équilibrée.
- Par exemple, quel est le rapport molaire de KClO 3 à O 2 dans la réaction 2 KClO 3 - -> 2 KCl + 3 O 2.
- Tout d'abord, vérifiez que l'équation est équilibrée. N'oubliez jamais cette étape ou vos ratios seront erronés. Dans ce cas, il y a des quantités égales de chaque élément des deux côtés de la réaction, donc elle est équilibrée.
- Le rapport de KClO 3 à O 2 est de 0,67. Peu importe le nombre qui va en haut ou en bas tant que vous gardez les mêmes composés en haut et en bas tout au long du reste du problème.
- 4Multipliez par le rapport molaire pour trouver des moles d'autres réactifs. Pour calculer le nombre de moles d'une espèce produite ou nécessaire à une réaction, vous utiliserez le rapport molaire. Les problèmes vous demanderont généralement de déterminer le nombre de moles nécessaires ou le nombre de moles produites dans une réaction étant donné un certain nombre de grammes de réactif.
- Par exemple, étant donné la réaction N 2 + 3 H 2 - -> 2 NH 3 combien de moles de NH 3 seront produites pour 3,00 grammes de N 2 réagissant avec suffisamment de H 2?
- Dans cet exemple, suffisamment de H 2 signifie qu'il y en a suffisamment et qu'il n'est pas nécessaire d'en tenir compte pour résoudre le problème.
- Tout d'abord, convertissez les grammes de N 2 en moles. La masse atomique de l'azote est de 14 0067 g/mol, donc la masse molaire de N 2 est de 28 0134 g/mol. En divisant la masse par la masse molaire, vous obtenez 3,00 g/28 0134 g/mol = 0,107 mol.
- Établissez les rapports donnés par la question: NH 3: N 2 = x/0,107 mol.
- Multipliez ce rapport par le rapport molaire de NH 3 à N 2: 2:1. x/0,107 mol = 2 = (2 x 0,107) = 1x = 0,214 mol.
- 5Convertissez les taupes en masse en utilisant la masse molaire de l'espèce. Vous utiliserez à nouveau la masse molaire, mais cette fois vous multiplierez pour reconvertir les taupes en grammes. Assurez-vous d'utiliser la masse molaire de la bonne espèce.
- La masse molaire de NH 3 est de 17028 g/mol. Donc 0,214 mol x (17 028 grammes/mol) = 3647 grammes de NH 3.
Pour faire la stoechiométrie, commencez par équilibrer l'équation chimique de sorte que le nombre d'atomes de chaque côté du signe égal soit exactement le même.
Partie 3 sur 4: conversion entre litres de gaz et moles
- 1Déterminez si la réaction se produit à une température et une pression standard (STP). STP est l'ensemble des conditions données où 1 mole d'un gaz parfait occupera 22414 litres (L) de volume. La température standard est de 273,15 kelvins (K) et la pression standard est de 1 atmosphère (atm).
- Généralement, une réaction dira qu'elle est donnée à 1 atm et 273 K ou dira simplement STP.
- 2Utilisez le facteur de conversion 22 414 l/mol pour convertir des litres de gaz en moles. Si votre réaction se produit à STP, vous pouvez utiliser 22414 L/mol pour calculer le nombre de moles dans un volume de gaz donné. Divisez le volume de gaz (L) par le facteur de conversion pour déterminer les moles.
- Par exemple, convertissez 3,2 litres de gaz N 2 en moles: 3,2 L/22.414 L/mol = 0,143 moles.
- 3Utilisez la loi des gaz parfaits pour convertir les litres de gaz qui ne sont pas à STP. Si on vous donne une réaction qui ne se produit pas à STP, vous devrez utiliser la loi des gaz parfaits PV = nRT pour déterminer le nombre de moles dans la réaction. P est la pression en atmosphères, V est le volume en litres, n est le nombre de moles, R est la constante de loi des gaz 0,0821 L-atm/mol-degré et T est la température en kelvins.
- L'équation peut être réarrangée pour résoudre pour les moles: n = RT/PV.
- Les unités de la constante de gaz sont conçues pour annuler les unités des autres variables.
- Par exemple, déterminez le nombre de moles dans 2,4 litres d'O 2 à 300 K et 1,5 atm. Le branchement des variables donne: n = (0,0821 x 300)/(1,5 x 2) = 24,61,6 = 6842 moles d'O 2
Comment puis-je trouver le volume molaire?
Partie 4 sur 4: conversion entre litres de liquide et moles
- 1Calculer la densité du liquide. Parfois, les équations chimiques vous donnent le volume d'un réactif liquide et nécessitent la quantité de grammes ou de moles nécessaire à la réaction. Pour convertir en grammes, vous utiliserez la densité de ce liquide. La densité est donnée en masse/volume.
- Si la densité n'est pas indiquée dans le problème, vous devrez peut-être la rechercher dans un texte de référence ou en ligne.
- 2Convertissez le volume en millilitres (ml). Pour convertir le volume de liquide en masse (g), vous devrez utiliser la densité de ce liquide. La densité est donnée en grammes par millilitre (g/mL), par conséquent, le volume du liquide doit être en millilitres pour être converti.
- Identifiez le volume donné. Par exemple, disons que le problème indique que vous avez 1 litre de H 2 O. Pour convertir en ml, multipliez simplement par 1000. Il y a 1000 millilitres dans un litre d'eau.
- 3Multipliez le volume par la densité. Lorsque vous multipliez un volume (mL) par la densité de ce liquide (g/mL), les millilitres s'annulent et il vous reste des grammes de la substance.
- La densité de H 2 O, par exemple, est d'environ 1,0 g/mL.
- 4Calculer la masse molaire du réactif. La masse molaire est la quantité en grammes (g) d'une mole d'un composé. Il vous permet de convertir facilement entre les grammes et les moles d'une substance. Pour calculer la masse molaire, vous devez identifier le nombre de molécules d'un élément dans un composé et la masse atomique de chaque élément du composé.
- Définir le nombre d'atomes de chaque élément dans un composé. Par exemple, le glucose est C 6 H 12 O 6, il y a 6 atomes de carbone, 12 atomes d'hydrogène et 6 atomes d'oxygène.
- Identifiez la masse atomique en grammes par mol (g/mol) de chaque atome. Les masses atomiques des éléments du glucose sont: carbone, 12 0107 g/mol; hydrogène, 1007 g/mole; et oxygène, 15 9994 g/mol.
- Multipliez la masse atomique de chaque élément par le nombre d'atomes présents dans le composé. Carbone: 12 0107 x 6 = 72 0642 g/mol; Hydrogène: 1007 x 12 = 12084 g/mol; Oxygène: 15 9994 x 6 = 95 9964 g/mol.
- L'addition de ces produits ensemble donne la masse molaire du composé. 72 0642 + 12084 + 95 9964 = 180 1446 g/mol. 180,14 grammes est la masse d'une mole de glucose.
- 5Convertir des grammes d'une substance en moles en utilisant la masse molaire. En utilisant la masse molaire comme facteur de conversion, vous pouvez calculer le nombre de moles présentes dans le nombre indiqué de grammes de l'espèce. Divisez la quantité connue de grammes (g) par la masse molaire (g/mol). Un moyen simple de vérifier que vous avez fait les bons calculs est de vous assurer que les unités s'annulent en ne laissant que des taupes.
- Par exemple: Combien de moles y a-t-il dans 8,2 grammes de chlorure d'hydrogène (HCl)?
- La masse atomique de H est de 1007 et Cl est de 35453 faisant la masse molaire du composé de 1007 + 35453 = 36,46 g/mol.
- En divisant le nombre de grammes de la substance par la masse molaire, on obtient: 8,2 g / (36,46 g/mol) = 0,225 mole de HCl.
Lisez aussi: Comment déterminer la polarité des liaisons?
Questions et réponses
- D'après la réaction MgCL2 + HF -> MgF2 + HCL, combien de moles de HCl vont se former si 6,75 moles de MgCl2 réagissent?MgCl2 + 2HF -> MgF2 + 2HCl. 6,75 mol MgCl2 x (2 mol HCl/1 mol MgCl2) = 13,5 mol HCl.
- Comment déterminer un réactif limitant?Pour déterminer un réactif limitant, suivez toutes les étapes jusqu'à ce que vous arriviez à la section des ratios. Tout d'abord, trouvez les rapports des réactifs, puis utilisez les moles de chaque réactif et multipliez-vous pour trouver la quantité de chaque réactif nécessaire. Celui qui est le moins est le réactif limitant.
- Combien de grammes d'hydrogène sont produits dans une réaction entre un excès de calcium et 17,5 grammes d'acide chlorique?La masse molaire de l'acide chlorique est de 84,5 g/mol, donc 17,5 grammes est (17,5 g)/(84,5 g/mol) = 0,207 mol. La réaction est Ca + 2HClO3 > H2 + Ca(ClO3)2 Cela montre que pour chaque 2 moles d'acide chlorique, 1 mole d'hydrogène se forme. Ainsi, 0,207 mole d'acide chlorique conduit à 0,203,5 = 0,1036 mole d'hydrogène. La masse molaire de l'hydrogène gazeux est de 2,02 g/mol, donc 0,1036 mol d'hydrogène est (0,1036 mol)*(2,02 g/mol) = 0,2088 grammes d'hydrogène.
- Comment puis-je trouver le volume molaire?La masse molaire/L est de 1 mole. Le volume occupé par 1 mole d'une substance à un T et un P donnés est le volume molaire. Par conséquent, la masse molaire (M) divisée par la densité vous donnera le volume molaire d'un liquide.
Les commentaires (8)
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