Maulwurf; Massenmole; Volumen-Mol; Masse-Masse; Masse-Volumen; Volumen-Volumen

Stöchiometrie Probleme werden normalerweise nach den für die beteiligten Reaktanten verwendeten Messungen klassifiziert - Mol, Masse und Volumen.

Im Folgenden finden Sie einige Beispiele für die Arten von Problemen, auf die Sie stoßen werden. Mol-Mol-Umrechnungen bilden das Herzstück jeder Stöchiometrie-Berechnung.

MOLE-MOLE-BERECHNUNGEN

Schwefel reagiert mit Sauerstoff unter Bildung von Schwefeltrioxid gemäß der Gleichung

2S + 3O₂ → 2SO₃

Wie viele Mol Schwefel reagieren mit 9.00 mol O₂?

9.00 mol O₂ × #(2 mol S)/(3 mol O₂)# = 6.00 mol S

MASSEN-MOLE-BERECHNUNGEN

Beispiel 1

Sauerstoff entsteht durch die Zersetzung von Kaliumchlorat nach der Gleichung

2KClO & sub3; → 2KCl + 3O & sub2 ;.

Wie viele Mol Sauerstoff entstehen bei der Zersetzung von 15.0 g Kaliumchlorat?

Hier müssen Sie Gramm KClO & sub3; in Mol KClO & sub3; umwandeln, bevor Sie eine Mol-Mol-Umwandlung durchführen können.

15.0 g KClO₃ × #( 1 mol KClO₃)/(122.6 g KClO₃) × (3 mol O₂)/(2 mol KClO₃)# = 0.184 mol O & sub2 ;.

Beispiel 2

Welche Masse an KClO & sub3; muss zersetzt werden, um 0.200 mol O & sub2; zu erzeugen?

Hier machen wir der Maulwurf-mole umwandlung zuerst und dann eine mole masse umwandlung.

0.200 mol O₂ × #(2 mol KClO₃)/(3 mol O₂) × (122.6 g KClO₃)/(1 mol KClO₃)# = 16.3 g KClO & sub3 ;.

VOLUMEMOLE-UMRECHNUNGEN

Beispiel 1

Wasserstoff und Stickstoff reagieren nach der Gleichung zu Ammoniak

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

Wie viele Mol Wasserstoff werden benötigt, um 224 L NH & sub3; zu produzieren?

Hier müssen wir vor der Mol-Mol-Umwandlung eine Volumen-Mol-Umwandlung durchführen. Der Umrechnungsfaktor bei STP beträgt

#(22.414L)/(1 mol)# or #(1 mol)/(22.414 L)#

224 L NH & sub3; × #(1 mol NH₃)/(22.414 L NH₃) × (3 mol H₂)/(2 mol NH₃)# = 15.0 mol H & sub2 ;.

Wenn Sie das Volumen bei einer anderen Temperatur und einem anderen Druck erhalten, müssen Sie die verwenden Ideales Gasgesetz um die Anzahl der Mole zu berechnen.

Beispiel 2

Welches NH₃-Volumen entsteht aus 15.0 mol H₂?

15.0 mol H₂ × #(2 mol NH₃)/(3 mol H₂) × (22.414 L NH₃)/(1 mol NH₃)# = 224 L NH & sub3 ;.

MASSE-MASSE-KONVERTIERUNGEN

Welche Chlormasse kann durch die Zersetzung von 64.0 g AuCl & sub3; durch die folgende Reaktion gebildet werden?

2AuCl & sub3; → 2 Au + 3Cl & sub2 ;.

64.0 g AuCl₃ × #(1 mol AuCl₃)/(303.3 g AuCl₃) ×
(3 mol Cl₂)/(2 mol AuCl₃) × (70.91 g Cl₂)/(1 mol Cl₂)# = 22.4 g Cl & sub2 ;.

MASSEN-VOLUMEN-UMRECHNUNGEN

Beispiel 1

Wie viel Kohlendioxid entsteht bei 1.00 atm und 112.0 ° C, wenn 80.0 g Methan verbrannt wird?

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

80.0 g CH & sub4; × #(1 mol CH₄)/(16.04 g CH₄) × (1 mol CO₂)/(1 mol CH₄)# = 4.99 mol CO₂

Wir verwenden nun das ideale Gasgesetz, um das CO₂-Volumen zu berechnen.

PV = nRT

V = #(nRT)/P#

n = 4.99 mol; R = 0.082 06 L · atm · K & supmin; ¹ Mol & supmin; ¹; 1.00 atm;
T = (112.0 + 273.15) K = 385.2 K; P = 1.00 atm

V =

#(4.99 mol × 0.082 06 L•atm•K⁻¹mol⁻¹ × 385.2 K × 1.00 atm)/(1.00 atm)# =

158 L

Beispiel 2

Welche CO₂-Masse entsteht bei der Verbrennung von 160 L CH₄ bei 1.00 atm und 112.0 ° C?

Wir müssen zuerst das Ideale Gasgesetz verwenden, um die Mol CH₄ zu berechnen.

PV = nRT

n = #(PV)/(RT)#

n = #(1.00 atm × 160 L)/(0.08206L•atm•K⁻¹mol⁻¹ × 385.2 K)# = 5.06 mol CH₄

5.06 mol CH & sub4; x #(1 mol CO₂)/(1 mol CH₄) × (44.01 g CO₂)/(1 mol CO₂)# = 223 g CH & sub4 ;.

VOLUME-VOLUME-CONVERSIONS

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

Wie viel Wasserstoff ist erforderlich, um mit 5.00 L Stickstoff zu Ammoniak zu reagieren?

Wir würden normalerweise die Umrechnungen verwenden

V von N & sub2; → Mol N & sub2; → Mol H & sub2; → V von H & sub2 ;.

Das Problem gibt uns nicht die Temperatur oder den Druck der Gase. Wir können jedoch einen Trick anwenden. Wir wissen, dass 1 mol jedes Gases das gleiche Volumen wie 1 mol jedes anderen Gases bei der gleichen Temperatur und dem gleichen Druck hat. Daher sind die Volumenverhältnisse die gleichen wie die Molverhältnisse. Wir können schreiben

5.00 L N₂ × #(3 L H₂)/(1 L N₂)# = 15.0 L H & sub2 ;.

Wenn die Gase unterschiedliche Temperaturen gehabt hätten, hätten wir natürlich das ideale Gasgesetz verwenden müssen, um die Volumen-Mol-Umrechnungen zu erhalten.