X
تبلیغات
استوکیومتری - جزوه کامل استوکیومتری

استوکیومتری

استوکیومتری

جزوه کامل استوکیومتری

بخش اول

واکنش های شیمیایی واستو کیومتری

 

معادله شیمیایی:

1.مواد اولیه (واکنش دهنده ) درسمت چپ (A)

2.فراورده (محصول ) در سمت راست (B)

 

                        A               B 

واکنش شیمیایی:

رخداد یا اتفاقی که در یک واکنش پدید می آید وشامل تغییر آرایش اتم هاست .واکنش شیمیایی شامل یک یا چند معادله شیمیایی است.

 

نوشتن معادله:

1.نوشتاری:

   معادله ای است که یک واکنش شیمیایی را بصورت تئوری توصیف می کند.

 

*مثال:ازواکنش سدیم اکسید با آب مقداری سدیم هیدروکسید تولید می شود2

.نمادی:

توصیف واکنش به وسیله نوشتن فرمول شیمیایی

مواد اولیه ومحصول درواکنش .

 

*برای تبدیل فرمول نوشتاری به نمادی باید به این نکات

توجه داشت:

1.دانستن فرمول شیمیا یی هر یک از ترکیبات

2.نوشتن حالت فیزیکی هر یک از مواد

3.موازنه کردن معادله

 

حالت فیزیکی مواد:

 

محلول  aq    گاز g    مایع l      جامد s

 

! چند نکته در مورد عناصر جدول مندلیف:

 

*فلزات گروه I وII وIII و عنا صرواسطه همگی در حالت

آزاد جامدند (s)

 

استثناء:تنها فلز مایع (l) جدول جیوه  " Hg"می باشد.

 

 mg (s) + o2                       mg o (g)

 

 

 

 

*نافلزاتی که به صورت دواتمی هستند همگی گازند .

مثال:

N2 ,O2, CL2,F2

 

 استثناء:برم (Br2) مایع و

           ید (I2) جامد است.

*بقیه نافلزات تک اتمی نظیر P – S-  C جامد(S) هستند.

*ترکیبات یونی شامل اسیدها - بازها ونمک ها همگی به صورت محلول (aq) هستند.

 

استثناء:سدیم هیدروکسید NaoH جامد است وپتاسیم هیدروکسید نیز جامد است.

 

نکته مهم در واکنش

1.هرگاه در یک واکنش یکی از مواد اولیه نمک باشد وماده دیگر مایع یا محلول باشد نمک می تواند در واکنش دراین حالت بصورت جامد شرکت کند .

2.اگر در قسمت محصول نمک داشته باشیم همیشه به شکل محلول است.

استثناء:نمک های نظیر AjcL   FecL3  AjNo3   PbNo3 بصورت رسوب در قسمت محصول

می باشد.

 

 

 

 

موازنه کردن: می دانیم واکنشی از نظر شیمی درست است که تعداد اتم های نظیر دو طرف واکنش با هم برابر باشد یعنی واکنش موازنه باشد.

        

موازنه به روش وارسی:این روش زمان بر است اما ازدقت عمل بسیار بالایی برخوردار می باشد.

روش کار: ابتدا تعداد اتم ها را در دو طرف واکنش به طور مجزا مشخص می کنیم.

در مرحله بعدی اگر واکنش موازنه نباشد از فلز شروع می کنیم سپس نافلز و بنیان و پس از آن H و در آخر O را موازنه می کنیم.

ü    نکته مهم: در هر مرحله فقط یک اتم را موازنه می کنیم.

                                                                                                          

خنثي شدن:   

  ‌آب+ نمك                    باز+اسيد (1

     H2SO4+ 2NaOH                     Na2SO4+2H2O

 

اسيد+ نمك                      اسيد+ نمك(2  

2KNO3+H2CO3                     2HNO3+K2CO3

 

باز+ نمك                       باز+ نمك(3

CaCO3+2NaOH                      Ca(OH)2+Na2CO3

   

 نمك+ نمك                      نمك+ نمك(4

3Mg(NO3)2+2Na3PO4                    Mg3(PO4)2+NaNO3

 

يك مثال در استفاده از روابط استوكيومتري(مولي-مولي):

سوال1:

از سوختن5مول اتان با 5 مول اكسيژن:

الف) چند مول گازco2توليد مي شود؟

ب)چند مول اتان در اين واكنش شركت كرده است؟

ج)اگر در اين واكنش2مول گازco2توليد شود چند مول آب توليد مي شود؟

روش حل:

1)اگرخود سوال معادله را نداده بود بايد خودمان معادله رانوشته وآن راموازنه كنيم.

2)بعد از انجام مراحل بالاسوال را از فرمول زير حل ميكنيم:

 

Mol    =           mol مجهول(از معادله)×molمعلوم(از مسئله) =?molمجهول    

 Mol                                  معلوم(از معادله)    

يك مثال دراستفاده از روابط استوكيومتري(مولي-جرمي):

 

چند مول نقره كلريد مي توان ازواكنش17گرم نقره نيترات با محلول سديم كلريد توليد مي شود؟

راهنمایی:

در مسائل(مولي-جرمي)پس ازنوشتن رابطه (مولي-مولي)نوشتن رابطه ي(مولي-جرمي)براي ماده اي كه جرم آن خواسته شده الزامي است.

البته در اين گونه مسائل هم مانند مسائل قبلي درصورت ندادن معادله بايد خودمان معادله نويسي كنيم سپس معادله را موازنه كرده وبعدبراي ادامه حل از فرمول روابط مولی-مولی ومولی-جرمی استفاده می کنیم

 


 فرمول تجربي:ساده ترين نسبت اتمهاي تشكيل دهنده

 

 


فرمول مولوكولي:تعدادونوع اتمها

(فرمول تجربي)n =فرمول مولوكولي

 

جرم مولي(جرم فرمول مولوكولي) = n

 

                                جرم فرمول تجربي

 

 

 

روش بدست اوردن فرمول تجربی:1.مقدار مول هر اتم را با استفاده از روابط استوکیوتری بدست می اوریم.

2.از بین اعداد بدست امده در مرحله (1)کوچکترین عدد را انتخاب می کنیم و همه اعداد را بر ان تقسیم می کنیم .(تعداد اتم بدست می اید).*اگر بعد از اعشار یک مورد5/. باشد(2/5-1/5) همه اعداد را در 2 ضرب می کنیم*اگر عدد بعد از اعشار کوچکتر از 5 باشد(2.3-1.2)همان عدد را با حذف اعشار صحیح می کنیم.*اگر عدد بعد اعشار بزرگتر از 5 باشد یک واحد به عدد صحیح اضافه می کنیم*مثال:(6<-----5/7) (5<-----4/8)*نوشتن استوکیومتری جرمی-جرمی:(برای مول های گازی):

 

 

*مثال:از حل شدن 4 گرم سدیم در اب:الف:چند گرم سدیم هیدروکسید تولید می شود؟ب:چند مول اب مصرف می شود؟ج:چند گرم گاز هیدروژن تولید می شود؟*

روابط حجمی- حجمی:*مثال:از واکنش 20 لیتر گاز نیتروژن با گاز هیدروژن:الف:چند لیتر امونیاک تولید می شود؟ب:چند گرم گاز هیدروژن مصرف می شود؟*

بدست اوردن حجم گازها:1.شرایط استاندارد:در شرایط استاندارد یک مول از هر گاز معینی را اشغال می کند این حجم معادل 22/4 لیتر یا 22400 میلی لیتر است.

 

درصد خلوص :

از آنجا كه موارد مورد استفاده در آزمايشگاه خالص نمي باشد لذا در مورد مواد واكنش دهنده درصد خلوص محاسبه مي شود . درصد خلوص براي واكنش دهنده

براي محاسبه درصد خلوص به نكات زير توجه مي كنيم :

 

    

نكته : درصد خلوص واحد ندارد . مهم نيست واحد مقدار خالص و ناخالص چه يكايي باشد اما هر دو واحد بايد يكسان باشند يعني يا هر دو گرم يا هر دو ليتر .

۱– هميشه مقدار ماده اي كه در واكنش شركت مي كند ( ورودي به واكنش ) ناخالص است .

توجه : مقدار ناخالص فقط از فرمول درصد خلوص قابل محاسبه است . اگر ناخالص مجهول باشد .

۲– مقدار خالص مقدار ماده اي است كه در واكنش مصرف مي شود و منجر به توليد محصول مي گردد لذا از روي مقدار محصول با استفاده از روابط ايتوكيومتري مقدار خالص قابل محاسبه است .

۳ – همچنين براي به دست اوردن مقدار محصول فقط از مقدار خالص استفاده مي شود .

مثال : 1 – با توجه به واكنش زير =      

الف) مقدار 40 گرم منگنز اكسيد با درصد خالص 90% در اين واكنش به كار رفته توضيح دهيد چند گرم منگنز كلريد توليد شده است .

                                       

ب) هرگاه در اين واكنش gr 60 HCL شركت كند و طي آن gr 20 گاز كلريد توليد شود .

درصد خلوص HCL را به دست آوريد .

 

 

  

 

(محلولها)

غلظت:  مقدارماده حل شونده درمحلول

غلظت مولی:مقدار ماده حل شونده تقسیم بر حجم محلول به لیتر

 

                استوکیومتری درمحلول ها

(محلول سازی):

محاسباتی:مقدارماده ی حل شونده به دست آید .

عملی:مقدار به دست آمده ی ماده حل شونده را با ترازو وزن می کنیم  مقداروزن شده رادرون بالون حجمی با توجه به حجم محلول می ریزیم  کمی آب اضافه می کنیم بالون را تکان می دهیم تاماده در آب حل شود آنقدر آب اضافه می کنیم تا آب به نشانه برسد .

 

*مثال=در250 سی سی 5/0M سولفوریک اسید چه مقدار سولفوریک اسید وجود دارد؟

mol H2SO4 * 68 gr H2SO4  * 0/25L H2SO4       

 1LH2SO4*    1 mol H2SO4                     

=12/25gr  H2SO4

*مثال= 250 میلی لیتر محلولM  04/0 پتاسیم دی کرومات از محلول M   02/0 تهیه کنید ؟

 

?L =0.04*0.25* 1L= 0.05L غلیظ 1L

                               1L*1*0.2mol                                  

50ml+200water=250ml                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

واكنش محدود كننده : هر گاه در يك مسئله دو يا چند مقدار از مواد واكنش دهنده داده مي شود تعيين واكنش گر محدود كننده و اضافي لازم است .

محدود كننده : واكنش گري است كه ميزان پيشرفت واكنش به آن بستگي داشته و مقدار فرآورده آن دارد و با پايان يافتن آن واكنش پايان مي پذيرد معمولاً مقدار آن نسبت به ساير واكنش دهنده ها كمتر و از نظر قيمت گران تر است .

واكنش گر اضافي : واكنش گري است كه بيش از محدود كننده و ارزان تر از آن است و پس از پايان واكنش مقداري از آن در ظرف واكنش باقي مي ماند و پس نمي توان مقدار فرآورده را از روي واكنش دهنده ها حساب كرد .

حل مسئله : 1) ابتدا تعداد مول هاي هر يك از واكنش دهنده ها را حساب كنيد . 2) به دست آوردن محدود كننده و واكنش گر اضافي در اين مرحله تعداد مول هاي به دست آمده در مرحله ي اول را تقسيم به تعداد مول هاي در معادله مي كنيم عددي كه كوچكتر مي شود محدود كننده است . 3) مقدار فرآورده را از روي محدود كننده محاسبه مي كنيم . 4) محاسبه مقدار مصرف شده واكنش گر اضافي از روي محدود كننده .

بازده : 1) بازده براي فرآورده محاسبه مي شود .

2) مقدار عملي ماده اي كه طي انجام يك واكنش عملاً توليد مي شود در تعيين مقدار احتمال خطا وجود دارد .

3) مقدار نظري از روي روابط استوكيومتري محاسبه شده و با محاسبه اعداد و ارقام احتمال خطا در اندازه گيري وجود ندارد .

4) هميشه مقدار عملي بزرگتر از مقدار نظري است  .

 

 

 

 

                                                                                                      

 

                                                                    

+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و سوم اردیبهشت 1389ساعت 21:35  توسط گروه نرگس2مدرسه خبازی  |