Χημικές Εξισώσεις

Χημικές Εξισώσεις Αντιδρώντα: Zn + I2 Προιόντα: Zn I2

Χημικές Εξισώσεις προιόντακαιαντιδρώντα 4 Al(s) + 3 O2(g) ---> 2 Al2O3(s) Στοιχειομετρικοί Συντελεστές (s) στερεό (g) αέριο (l) υγρό

Χημικές Εξισώσεις 4 Al(s) + 3 O2(g) ---> 2 Al2O3(s) Η εξίσωση σημαίνει 4 Al άτομα + 3 O2μόρια --δίνουν---> 2 μόρια Al2O3 4 moles Al + 3 moles O2 ---δίνουν---> 2 moles Al2O3

Χημικές Εξίσωσεις • Επειδή τα ίδια άτομα είναι παρόντα σε μια χημική αντίδραση στην αρχή και στο τέλος της γι αυτό η ποσότητα της ύλης στο σύστημα παραμένει σταθερή • Αυτός είναι Ο νόμος διατήρησης της ύλης

Lavoisier, 1788 Χημικές Εξισώσεις Εξ αιτίας του νόμου για τη διατήρηση της ύλης μιαχημική εξίσωση πρέπει να ισοζυγιστεί Δηλαδή να έχει τον ίδιο αριθμό ατόμων και στα δύο μέρη της

Στοιχειομετρία Χημικών Εξισώσεων ___ Al(s) + ___ Br2(liq) ---> ___ Al2Br6(s)

Στοιχειομετρία Χημικών Εξισώσεων ____C3H8(g) + _____ O2(g) ----> _____CO2(g) + _____ H2O(g) ____B4H10(g) + _____ O2(g) ----> ___ B2O3(g) + _____ H2O(g)

Στοιχειομετρία - Η μελέτη των ποσοτικών χαρακτηριστικών μιας χημικής εξίσωσης

Στοιχειομετρία Βασίζεται στην αρχή της διατήρησης της ύλης 2 Al(s) + 3 Br2(liq) ------> Al2Br6(s)

Η χημική εξίσωση Όλες οι πληροφορίες, ποιοτικές και ποσοτικές, που πρέπει να είναι γνωστές, ώστε να είναι σαφώς καθορισμένη μια χημική αντίδραση αποτυπώνονται στη χημική εξίσωση της αντίδρασης. CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O (g) Αντιδρώντα προϊόντα

Η χημική εξίσωση CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O (g) Αντιδρώντα προϊόντα

Η χημική εξίσωση CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O (g) Αντιδρώντα προϊόντα Οι αριθμητικοί συντελεστές της χημικής εξίσωσης ονομάζονται στοιχειομετρικοί συντελεστές και εκφράζουν την αναλογία των γραμμομορίων με την οποία συμμετέχουν τα αντιδρώντα και τα προϊόντα στη χημική αντίδραση. Οι στοιχειομετρικοί συντελεστές της χημικής αντίδρασης δίνουν τη δυνατότητα εκτέλεσης ποσοτικών υπολογισμών που αφορούν τα συστατικά που συμμετέχουν σ’ αυτήν.

Η χημική εξίσωση CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O (g) Αντιδρώντα προϊόντα Αν δηλαδή στην παραπάνω εξίσωση καίγονταν πλήρως 10 mol-CH4 τότε αυτά θα αντιδρούσαν με 2x10 mol-O2 και θα σχηματίζονταν 10 mol-CO2 και 2x10 mol-H2O. Η αναλογία των γραμμομορίων που καταναλώνεται το CH4 και το Ο2 και σχηματίζονται το CO2 και το H2O είναι σταθερή καθ’ όλη τη διάρκεια της χημικής αντίδρασης και επομένως ισχύει η σχέση mol-CH4/1 = mol-O2/2 = mol-CO2/1 = mol-H2O/2

Πρόβλημα: Αν 454 g NH4NO3διασπαστούν, πόσο N2O και H2O σχηματίζονται? Ποια είναι η θεωρητική ανάκτηση? Βήμα 1ο Γράφουμε τη χημική αντίδραση NH4NO3 ---> N2O + 2 H2O Και τους στοιχειομετρικούς συντελεστές

454 g of NH4NO3 --> N2O + 2 H2O Βήμα 2οΜετατρέπουμε τη μάζα σε moles (454 g) --> moles = 80.04 g/mol MBNH4NO3 ???????????? fNH4NO3 = ????????????

NH4NO3 --> N2O + 2 H2O Βήμα 3οΠροσέχουμε ότι:

454 g of NH4NO3 --> N2O + 2 H2O Βήμα 3οΠροσέχουμε ότι: ???????????? ???????????? Προσοχή !!!!!! ≠

Μάζα Προιόντων Μάζα Αντιδρώντων Moles Αντιδρώντων Γενικό Σχέδιο γιαΣτοιχειομετρικούς Υπολογισμούς Στοιχειομετρικοί Συντελεστές Moles Προιόντων

NH4NO3 --> N2O + 2 H2O Είσοδος Διεργασία Έξοδος Να χρησιμοποιείται πάντα αυτή την απεικόνιση για το συμβολισμό των διεργασιών

Απόδοση Διεργασίας NH4NO3 --> N2O + 2 H2O Είσοδος Διεργασία Έξοδος

Απόδοση Διεργασίας NH4NO3 --> N2O + 2 H2O Είσοδος Διεργασία Έξοδος Προσοχή !!!!!!

Η χημική εξίσωση Πόσα g CO(g) απαιτούνται για την αναγωγή 5mol αιματίτη (Fe2O3) και πόσα g Fe(s) και CO2(g) παράγονται; Fe2O3 (s) + 3 CO (g) 2 Fe (s) + 3 CO2 (g)

Η χημική εξίσωση fFe2O3 = 5 mol Fe2O3 Fe2O3 (s) + 3 CO (g) 2 Fe (s) + 3 CO2 (g) mFe2O3= fFe2O3 x MBFe2O3 = 5mol Fe2O3 x 159.7g /mol = 798.5g Fe2O3 Επειδή η αναλογία των γραμμομορίων που καταναλώνονται(cons)από τα αντιδρώντα και σχηματίζονται(gen)από τα προϊόντα είναι σταθερή ισχύει: fconsFe2O3 /1 = fconsCO / 3 = fgenFe / 2 = fgenCO2 / 3 fconsCO= 3 x fconsFe2O3= 3mol CO/mol Fe2O3 x 5mol Fe2O3 = 15mol CO ή mconsCO= fconsCO x MBCO=15mol CO x 28.01g CO/mol CO = 420.15g CO

Η χημική εξίσωση fFe2O3 = 5 mol Fe2O3 Fe2O3 (s) + 3 CO (g) 2 Fe (s) + 3 CO2 (g) fgenFe = 2 x fconsFe2O3= 2 mol Fe/mol Fe2O3 x 5 mol Fe2O3 = 10 mol Fe mgenFe = fconsFe x MBFe =10mol Fe x 55.85 g Fe/mol Fe =558. 5 g Fe fgenCO2 = 3 x fconsFe2O3= 3mol CO2/mol Fe2O3 x 5 mol Fe2O3 = 15 mol CO2 mgenCO2 = fgenCO2 x MBCO2 =15 mol CO2 x 44.01 g CO2/mol CO2 = 660.15 g CO2

Η χημική εξίσωση Επαλήθευση Fe2O3 (s) + 3 CO (g) 2 Fe (s) + 3 CO2 (g) Μαντιδρώντων= Μπροιόντων mconsFe2O3+ mconsCO = mgenFe + mgenCO2 798.5g Fe2O3 + 420.15g CO = 558.5 g Fe + 660.15 g CO2 1218.65 g = 1268.65 g Προσοχή !!!!!!!! Ισχύει εν γένει !!!! Fαντιδρώντων≠ Fπροιόντων fconsFe2O3+ fconsCO ≠ fgenFe + fgenCO2 5mol Fe2O3 + 15mol CO ≠ 10 mol Fe + 15 g CO2 20 mol ≠ 25 mol

Στοιχειομετρία

Αντιδράσεις μεΠεριοριστικό Αντιδρών • Σε μια χημική αντίδραση δεν υπάρχει αρκετή ποσότητα ενός αντιδρώντος για να καταναλώσει πλήρως το άλλο αντιδρών • Το αντιδρών που είναι σε έλλειψη ονομάζεται περιοριστικό αντιδρών γιατί περιορίζει την ποσότητα του προϊόντος που μπορεί να σχηματιστεί

2 NO(g) + O2 (g) 2 NO2(g) Περιοριστικό Αντιδρών Αντιδρώντα Προιόντα Περιοριστικό Αντιδρών = ___________ Αντιδρών σε περίσσεια = ____________

1 2 3 Περιοριστικό αντιδρών Αντίδραση Zn(s) με 0.100 mol HCl (aq) Zn(s) + 2 HCl (aq) ---> ZnCl2 (aq) + H2 (g) Rxn 1: To μπαλόνι φουσκώνει τελείως περίσσεια Zn και υπολειπόμενος Zn Rxn 2: To μπαλόνι φουσκώνει τελείως περίσσεια Zn δεν περισσεύει Znακριβώς η στοιχειομετρική ποσότητα Rxn 3: To μπαλόνι δεν φουσκώνει τελείως περίσσεια HCL δεν περισσεύει Zn

Περιοριστικό Αντιδρών Αντίδραση Zn(s) με 0.100 mol HCl (aq) Zn(s) + 2 HCl (aq) ---> ZnCl2 (aq) + H2 (g) Rxn 1Rxn 2Rxn 3 mass Zn (g) 7.00 3.27 1.31 mol Zn 0.1070.0500.020 mol HCl 0.1000.1000.100 mol HCl/mol Zn 0.93/12.00/15.00/1 Lim Reactant LR = HCl no LR LR = Zn

Χημική αντίδραση για μελέτη 2 Al + 3 Cl2 ---> Al2Cl6

Αναμιγνύονται 5.40 g Al με 8.10 g Cl2. Πόση μάζα Al2Cl6σχηματίζεται? Μάζα Προϊόντων Μάζα Αντιδρώντων Στοιχειομετρικος Συντελεστής Moles Αντιδρώντων Moles Προϊόντων

Βήμα 1 του προβλήματος LR: Σύγκρισητου πραγματικού λόγου των moles των αντιδρώντων με το θεωρητικό λόγο των moles των αντιδρώντων

Βήμα 1 του προβλήματος LR:Σύγκρισητου πραγματικού λόγου των moles των αντιδρώντων με το θεωρητικό λόγο των moles των αντιδρώντων 2 Al + 3 Cl2 ---> Al2Cl6 θεωρητικός λόγος moles των αντιδρώντων

Ποιο είναι το περιοριστικό αντιδρών 2 Al + 3 Cl2 ---> Al2Cl6 Αν Δεν υπάρχει αρκετό Al για να καταναλώσει όλο το Cl2 Lim reag = Al

Ποιο είναι το περιοριστικό αντιδρών 2 Al + 3 Cl2 ---> Al2Cl6 Αν Δεν υπάρχει αρκετό Cl2για να καταναλώσει όλο το Al Lim reag = Cl2

Βήμα 2 του προβήματος LR: Υπολογισμός moles Αντιδρώντων Έχουμε 5.40 g Al και 8.10 g Cl2

Αυτό Θα έπρεπε να είναι 3/2, ή 1.5/1, αν τα αντιδρώντα ήταν σε στοιχειομετρική αναλογία Προσδιορισμός του λόγου των moles των αντιδρώντων 2 Al + 3 Cl2 ---> Al2Cl6 Περιοριστικό αντιδρών (Limiting reagent)Cl2

grams Cl2 grams Al2Cl6 moles Cl2 moles Al2Cl6 Αναμιγνύονται 5.40 g Al με 8.10 g Cl2. Πόση μάζα Al2Cl6 σχηματίζεται? 2 Al + 3 Cl2 ---> Al2Cl6 LR = Cl2 Υπολογισμοί με βάση το Cl2

Υπολογισμός της μάζας του Al2Cl6 Βήμα 1: Υπολογισμός των moles Al2Cl6με βάση το LR. Βήμα 2: Υπολογισμός της μάζας του Al2Cl6με βάση το LR.

Πόσα αντιδρώντατα θα περισσέψουν όταν ολοκληρωθεί η χημική αντίδραση ? • Cl2ήταν το περιοριστικό αντιδρών. • Επομένως, το Al ήταν σε περίσσεια.Πόση περίσσεια όμως? • Πόσο Al καταναλώθηκε ? • Πόσο Al ήταν σε περίσσεια ?

Υπολογισμός της περίσσειας Al 2 Al + 3Cl2 προιόντα 0.200 mol 0.114 mol = LR Περίσσεια Al = Al διαθέσιμο - Al καταναλώθηκε = 0.200 mol - 0.0760 mol = 0.124 mol Al σε περίσσεια

Χημικές Εξισώσεις

Χημικές Εξισώσεις

Presentation Transcript