それらが何であるかの化学量論的計算、段階、解決された演習

の 化学量論的計算 化学反応に関与する元素または化合物の質量関係に基づいて作られるものです.

それらを実現するための第一歩は興味のある化学反応のバランスをとることです。また、化学プロセスに関与している化合物の正しい式がわかっている必要があります。.

化学量論的計算は、次のような一連の法則の適用に基づいています。質量の保存の法則。一定の比率または一定の構成の法則。そして最後に、複数の比率の法則.

質量保存則は、化学反応において、反応物の質量の合計が生成物の質量の合計に等しいことを示している。化学反応では、総質量は一定のままです。.

明確な比率または一定の組成の法則は、任意の純粋な化合物の異なるサンプルが同じ質量比率で同じ元素を持つことを示しています。たとえば、純粋な水は、その水源や、それが由来する大陸（または惑星）に関係なく同じです。.

そして、3つ目の法則、つまり複数の比率は、2つの元素AとBが1つ以上の化合物を形成するとき、それぞれの化合物中の元素Aの質量と結合する元素Bの質量の割合は、小さい整数で表すことができます。つまり、Aの_nB_メートル n そして メートル それらは整数です.

索引

• 1化学量論計算とその段階は何ですか？?
  • 1.1ステージ
• 2練習問題が解決しました
  • 2.1 - 演習1
  • 2.2 - 演習2
  • 2.3 - 演習3
  • 2.4 - 演習4
  • 2.5 - 演習5
  • 2.6 - 演習6
• 3参考文献

化学量論計算とその段階は何ですか?

これらは、化学反応が研究されているときに起こり得るさまざまな問題を解決するために設計された計算です。そのためには、化学プロセスとそれらを支配する法律についての知識が必要です。.

化学量論的計算を用いて、例えば反応物の質量から、未知の他の反応物の質量を得ることができる。また、化合物中に存在する化学元素のパーセント組成を知ることができ、それから化合物の経験式を得ることができます。.

結果として、化合物の経験的または最小式の知識はその分子式の確立を可能にする。.

さらに、化学量論的計算により、制限試薬である化学反応、または余剰の試薬があるかどうか、およびこの1つの質量を知ることができます。.

ステージ

段階は、提起された問題の種類とその複雑さによって異なります。.

一般的な状況は2つあります。

-2つの元素を反応させて化合物を生成し、一方の反応物の質量のみを知る.

-第二元素の未知の質量、ならびに反応から生じる化合物の質量を知ることが望ましい。.

一般に、これらの演習の解決では、次の段階の順序に従う必要があります。

-化学反応式を設定する.

-方程式のバランスをとる.

-第三段階は、元素の原子量と化学量論的係数を用いて、反応物の質量の割合を得ることである。.

-次に、定義された比率の法則を使用して、反応元素の質量とそれが第2元素と反応する比率が分かれば、第2元素の質量を知ることができます。.

-そして5番目と最後の段階では、もし私たちが反応物元素の質量を知っていれば、それらの合計が反応で生成される化合物の質量を計算することを可能にします。この場合、この情報は質量の保存則に基づいて取得されます。.

解決した演習

-演習1

15 gのMgを15 gのSと反応させてMgSを形成するときの残りの試薬は何ですか？そして反応で何グラムのMgSが生成されるでしょう?

データ：

-Mg質量およびS = 15 g

-Ｍｇ原子量＝ ２４．３ｇ ／ ｍｏｌ.

-Ｓの原子量＝ ３２．０６ｇ ／ ｍｏｌ.

ステップ1：反応式

Mg + S => MgS（すでに平衡）

ステップ2：MgとSが結合してMgSを生成する比率を確立する

簡単にするために、Ｍｇの原子量は２４ｇ ／ ｍｏｌに丸めそしてＳの原子量は３２ｇ ／ ｍｏｌに丸めることができる。すると、SとMgが結合する割合は32:24となり、2つの項を8で割ると、割合は4：3になります。.

相反形式では、MgがSと結合する割合は3：4（Mg / S）に等しい

ステップ3：残りの試薬とその質量の考察と計算

ＭｇとＳの質量は両方とも１５ｇであるが、ＭｇとＳが反応する割合は１：１ではなく３：４である。それから、残りの試薬はＭｇであると推定することができる。なぜなら、それはＳに関してより少ない割合であるからである。.

この結論は、15 gのSと反応するMgの質量を計算することによってテストできます。.

Ｍｇのｇ ＝ １５ｇのＳ×（３ｇのＭｇ）／ ｍｏｌ）／（４ｇのＳ ／ ｍｏｌ）

11.25 gのMg

Ｍｇ過剰質量＝ １５ｇ〜１１．２５ｇ

3.75 g.

ステップ４：質量保存則に基づく反応で生成したＭｇＳの質量

ＭｇＳの質量＝ Ｍｇの質量＋ Ｓの質量

11.25 g + 15 g.

26、25 g

教訓的な目的を持った演習は、次のようにして行うことができます。

この場合は4：3の比率を使用して、15 gのMgと反応するSのグラムを計算します。.

Ｓのｇ ＝ １５ｇのＭｇ ｘ（４ｇのＳ ／ ｍｏｌ）／（３ｇのＭｇ ／ ｍｏｌ）

20 g

この場合に状況が提示された場合、１５ｇのＳが１５ｇのＭｇと完全に反応するには至らず、５ｇが欠けていることが分かる。これは、両方の反応性元素が同じ質量を有する場合、残りの試薬がＭｇであり、ＳがＭｇＳの形成における制限試薬であることを確認する。.

-演習2

純度97.5％の塩化ナトリウム（NaCl）および52 gのNaCl中の不純物の質量を計算します。.

データ：

-サンプルの質量：52 gのNaCl

-純度パーセント＝ 97.5％.

ステップ1：純NaCl質量の計算

NaCl質量= 52 g x 97.5％/ 100％

50.7 g

ステップ2：不純物の質量の計算

不純物の％＝ １００％〜９７．５％

2.5％

不純物質量＝ ５２ｇ×２．５％／ １００％

1.3 g

したがって、52 gの塩のうち50.7 gは純粋なNaClの結晶で、1.3 gの不純物（他のイオンや有機物など）です。.

-演習3

40 gの硝酸（HNO）に含まれる酸素（O）の質量₃）、その分子量は63 g / mol、Oの原子量は16 g / molであることを知っている?

データ：

-HNO質量₃ = 40 g

-Oの原子量= 16 g / mol.

-HNOの分子量₃

ステップ1：HNOのモル数を計算する₃ 酸40 gの質量で存在

HNOのモル₃ = 40 gのHNO₃ HNO 1モル₃/ 63g HNO₃

0.635モル

ステップ2：存在するOのモル数を計算する

HNOの式₃ HNO 1モルに対して3モルのOが存在することを示します_3.

Oのモル数= HNOの0.635モル₃ X 3モルO / mol HNO₃

1,905モルのO

ステップ3：40 gのHNOに含まれるOの質量を計算する₃

Ｏのｇ ＝ １．９０５モルのＯ×１６ｇのＯ ／ Ｏのモル

30.48 g

つまり、HNO 40gのそれ₃, ３０．４８ｇはもっぱら酸素原子１モルの重量によるものである。この大部分の酸素はオキソアニオンまたはそれらの三級塩（ＮａＮＯ）に典型的である。₃, 例えば）.

-演習4

塩素酸カリウム（KClO）20gを分解することによって、塩化カリウム（KCl）は何グラム生成されますか。₃）、ＫＣｌの分子量は７４．６ｇ ／ ｍｏｌであり、ＫＣｌＯの分子量は₃ 122.6 g / mol

データ：

-KClOの質量₃ = 20 g

-ＫＣｌの分子量＝ ７４．６ｇ ／ ｍｏｌ

-KClOの分子量₃ = 122.6 g / mol

ステップ1：反応式

2KClO₃ => 2KCl + 3O₂

ステップ2：KClO質量の計算₃

KClO g₃ = 2モルx 122.6 g / mol

245.2 g

ステップ3：KClの質量を計算する

ＫＣｌのｇ ＝ ２モル×７４．６ｇ ／モル

149.2 g

ステップ4：分解によって生成されたKClの質量の計算

KClO 245 g₃ １４９．２ｇのＫＣｌが分解により生成する。次に、この比（化学量論係数）を使用して、20 gのKClOから生成されるKClの質量を求めることができます。₃：

ＫＣｌのｇ ＝ ２０ｇのＫＣｌＯ₃ ×149 gのKCl / 245.2 gのKClO₃

12.17g

Oの質量比はどうですか₂ KClOの中₃. KClO 20gの₃, 半分未満は、オキソアニオン塩素酸塩の一部である酸素によるものです。.

-演習5

以下の物質の百分率組成を見つける：a）ドーパ、C₉H₁₁いいえ₄ b）Vainillina、C₈H₈○₃.

a）ドーパ

ステップ1：ドーパCの分子量を求める₉H₁₁いいえ₄

これを行うために、化合物中に存在する元素の原子量に、最初にそれらの下付き文字によって表されるモル数を乗じる。分子量を求めるには、さまざまな元素によって提供されるグラムを追加します。.

カーボン（Ｃ）：１２ｇ ／ ｍｏｌ×９ｍｏｌ ＝ １０８ｇ

水素（Ｈ）：１ｇ ／ ｍｏｌ×１１ｍｏｌ ＝ １１ｇ

窒素（Ｎ）：１４ｇ ／ ｍｏｌ×１ｍｏｌ ＝ １４ｇ

酸素（Ｏ）：１６ｇ ／ ｍｏｌ×４ｍｏｌ ＝ ６４ｇ

ドーパの分子量＝（１０８ｇ ＋ １１ｇ ＋ １４ｇ ＋ ６４ｇ）

197g

ステップ2：ドーパ中に存在する元素の割合組成を求める

このために、その分子量（１９７ｇ）は１００％とみなされる。.

Ｃの％＝ １０８ｇ ／ １９７ｇ×１００％

54.82％

Ｈの％＝ １１ｇ ／ １９７ｇ×１００％

5.6％

Ｎの％＝ １４ｇ ／ １９７ｇ×１００％

7.10％

Ｏの％＝ ６４ｇ ／ １９７ｇ

32.48％

b）バニリン

パート1：バニリンCの分子量の計算₈H₈○₃

これを行うには、各元素の原子量に現在のモル数を掛け、異なる元素の寄与分を加えます。

Ｃ：１２ｇ ／ ｍｏｌ×８ｍｏｌ ＝ ９６ｇ

Ｈ：１ｇ ／ ｍｏｌ×８ｍｏｌ ＝ ８ｇ

Ｏ：１６ｇ ／ ｍｏｌ×３ｍｏｌ ＝ ４８ｇ

分子量＝ ９６ｇ ＋ ８ｇ ＋ ４８ｇ

152 g

パート2：バニリンに存在するさまざまな元素の％を見つける

その分子量（１５２ｇ ／ ｍｏｌ）は１００％に相当すると推定される。.

Ｃの％＝ ９６ｇ ／ １５２ｇ×１００％

63.15％

Ｈの％＝ ８ｇ ／ １５２ｇ×１００％

5.26％

Ｏの％＝ ４８ｇ ／ １５２ｇ×１００％

31、58％

-演習6

アルコールの質量百分率組成は、炭素（Ｃ）６０％、水素（Ｈ）１３％、酸素（Ｏ）２７％である。最小公式または経験式を入手してください.

データ：

原子量：C 12 g / mol、H 1 g / molおよび酸素16 g / mol.

ステップ1：アルコール中に存在する元素のモル数の計算

アルコールの質量は100gとします。その結果、Ｃの質量は６０ｇ、Ｈの質量は１３ｇ、そして酸素の質量は２７ｇである。.

モル数の計算：

モル数＝元素の質量／元素の原子量

Cのモル数= 60 g /（12 g / mol）

5モル

モル数のH = 13 g /（1 g / mol）

13モル

Ｏのモル数＝ ２７ｇ ／（１６ｇ ／モル）

1.69モル

ステップ2：最小または経験式を得る

これを行うために、モル数の間の整数の割合を求めます。これは、最小式中の元素の原子数を求めるのに役立つ。この目的のために、異なる元素のモル数は、より小さな割合で元素のモル数で割られる。.

C = 5モル/ 1.69モル

C = 2.96

H = 13モル/ 1.69モル

H = 7.69

O = 1.69モル/ 1.69モル

O = 1

これらの数字を四捨五入すると、最小の式は次のとおりです。C₃H₈この式はプロパノール、ＣＨの式に対応する。₃CH₂CH₂OH。ただし、この式はCH化合物の式でもあります₃CH₂OCH₃, エチルメチルエーテル.

参考文献

1. Dominguez Arias M. J.（s.f.）。化学反応における計算から回復した：uv.es
2. 化学式と方程式による計算[PDF]撮影元：2.chemistry.msu.edu
3. スパークノート（２０１８）。化学量論的計算以下から取得しました。sparknotes.com
4. ChemPages Netorials。 （Ｓ．Ｆ．）。化学量論モジュール：一般的な化学量論。取得元：chem.wisc.edu
5. Flores、J.Química（2002）サンティリャーナ編集長.
6. ホワイト、デイビス、ペック、スタンレー。化学（第8版）。 CENGAGEラーニング.