Reaktionsformler & stökiometri
En balanserad reaktionsformel visar både vilka ämnen som reagerar och i vilka proportioner partiklarna gör det. Med substansmängd kan samma proportioner användas för att räkna på verkliga mängder i laboratoriet.
- Nivå 1
Förstå → Se exempel → Träna
Förstå
Formler beskriver ämnen
En kemisk formel visar vilka grundämnen och hur många atomer eller joner som ingår i ett ämne. Index hör till ämnets identitet och får därför inte ändras när en reaktion balanseras.
Reaktionsformler ska balanseras
Eftersom atomer bevaras måste lika många atomer av varje grundämne finnas på båda sidor om reaktionspilen. Detta görs med koefficienter framför ämnenas formler.
Substansmängd och mol
Substansmängd mäts i mol. En mol motsvarar Avogadros konstant antal partiklar. Sambandet n = m/M kopplar substansmängden n till massan m och molmassan M.
Molförhållandet kommer från koefficienterna
Koefficienterna i en balanserad reaktionsformel anger förhållandet mellan reagerande substansmängder. I 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O reagerar två mol väte med ett mol syrgas och ger två mol vatten.
Från reaktionsformel till beräkning
En vanlig beräkningskedja är att omvandla en given storhet till mol, använda reaktionsformelns molförhållande och därefter omvandla den sökta substansmängden till massa, volym eller annan efterfrågad storhet.
Exempel
Exempel: bildning av vatten
- Reaktionen är 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O.
- 4,0 mol H₂ motsvarar dubbelt så mycket som koefficienten 2.
- Därför krävs 2,0 mol O₂.
- Samtidigt kan 4,0 mol H₂O bildas om syrgas finns i tillräcklig mängd.
Så gör du
- 1Balansera reaktionsformeln.
- 2Omvandla den givna mängden till substansmängd i mol.
- 3Använd koefficienterna för att hitta rätt molförhållande.
- 4Omvandla den sökta substansmängden till önskad enhet.
- 5Kontrollera att svaret har rimlig storleksordning och enhet.
Vanliga misstag
Vanligt misstag
Man kan ändra index i en formel för att balansera reaktionen.
Bättre
Endast koefficienterna framför formlerna får ändras.
Ändrat index betyder att ett annat ämne beskrivs.
Vanligt misstag
Koefficienterna anger massförhållandet direkt.
Bättre
Koefficienterna anger substansmängdförhållandet i mol.
Massor beror dessutom på ämnenas molmassor.
Vanligt misstag
Mol och gram är samma typ av storhet.
Bättre
Mol mäter substansmängd och gram mäter massa.
De kopplas ihop med molmassan.
Fundera
Varför är det säkrare att alltid gå via mol när du räknar mellan olika ämnen i en reaktion?
Träna
Övning
Reaktionen 2 Mg + O₂ → 2 MgO är balanserad. Hur många mol MgO kan maximalt bildas av 3,0 mol Mg om syrgas finns i överskott?
Sammanfattning
- Reaktionsformler måste följa atomernas bevarande.
- Koefficienterna anger molförhållandet mellan ämnena.
- n = m/M kopplar massa och substansmängd.
- Stökiometriska beräkningar utgår från en balanserad reaktionsformel.
- Enheter och rimlighetskontroll är en del av lösningen.
Relaterade genomgångar
Fortsätt med något som hänger ihop med den här genomgången.
Koncentration, begränsande reaktant & utbyte
Räkna på lösningars koncentration, avgör vilken reaktant som tar slut först och beräkna teoretiskt och procentuellt utbyte.
Läs genomgångenSyrabasreaktioner
Förstå protonöverföring, starka och svaga syror och baser samt neutralisation på nivå 1.
Läs genomgångenRedoxreaktioner & oxidationstal
Identifiera oxidation och reduktion, använd oxidationstal och skriv halvreaktioner.
Läs genomgångenFällningsreaktioner & löslighet
Förstå hur svårlösliga salter bildas och skriv nettoreaktioner för fällningar.
Läs genomgången