dažnai mėgstate palandžioti po youtube ar
vaizdelis.lt ir pasižiūrėti įdomių video iš chemikų gyvenimo? Būtų dar šauniau, jei jais pasidalintumėte su visais. Įdėti video!Jau įdėti video. Už video taip pat gaunate
taškų.
Manau nesuklysiu sakydamas, jog tai bet kurio besimokančio chemijos "kasdienybė". Kas tai yra? Iš principo tai yra uždaviniai, kuriuose duodama informacija apie vieną medžiagą (rečiau kelias), tada pasakoma kokio tipo reakcija vyksta (ar ji parašoma) ir klausiama kiek susidarys kitos medžiagos (ar sureaguos su ta pirmąja). Kokie galimi pavyzdžiai? 1. NaOH + HCl -> NaCl + H2O
Žinoma, jog NaOH buvo 80 gramų, užpylus druskos rūgšties reakcija pilnai įvyko, kiek gramų susidarė NaCl? 2. 4 Al + 3 O2 -> 2 Al2O3
2,7 g Al buvo sudeginta pakankamame kiekyje deguonies, kiek gramų susidarė aliuminio oksido? 3. 6 Li + N2 -> 2 Li3N
Kiek gramų ličio turėjo reaguoti, jei susidarė 0.35 gramai ličio nitrido (Li3N)? 4. 2 H2 + O2 -> 2 H2O
Kiek molių deguonies reikia, jog būtų pilnai susprogdinta 0.06 moliai vandenilio dujų (H2)? 5. NaBr + AgNO3 -> AgBr + NaNO3
Po reakcijos iškritusios nuosėdos (AgBr) išdžiovintos ir pasvertos, jos svėrė 1.88g. Kiek gramų sidabro nitrato buvo paimta reakcijos pradžioje? 6. 2 KMnO4 + 10 KCl + 8 H2SO4 -> 2 MnSO4 + 6 K2SO4 + 5 Cl2 + 24 H2O.
Kiek molių chloro dujų po reakcijos išsiskyrė, jei reakcijos metu pilnai sureagavo 15.8 gramai kalio permanganato (KMnO4). Taigi, jei jau pavyko atpažinti, jog tai tie uždaviniai, kurie jus domina, pereikime prie jų sprendimo!
Nuo ko pradėti?! Neteigsiu, jog tėra vienas idealiausias sprendimas tokiems uždaviniams. Bet chemijoje labiausiai praverčia ir visada padeda išsisukti iš problemos "molinis mąstymas". Ne ne, tai nereiškia, kad turi mąstyti, kaip molis. Tai reiškia, jog bet kurią tokią užduotį sprendžiant, reikėtų visas medžiagas persiversti į molius ir po to molius paversti į atsakymą. Molis - tai lyg universali valiuta tokiuose uždaviniuose, jie leidžia tiesiogiai surišti klausimą ir atsakymą. Kas po velniais tie moliai? Molio apibrėžimas yra vadovėlyje. Bet sprendžiant, jis iš esmės nieko vertas. Ką turėtumėme turėti galvoje - jog molis tai yra tiesiog skaičius. Na sakykime jei aš sakau, jog turiu viena molį šokolado ir du molius kiaušinių, dešimt molių miltų - iš to gaunasi vienas molis skanaus pyrago. Vadinasi, jei aš pasiimsiu du molius šokolado ir viso kito turėsiu užtektinai - aš jau galėsiu gauti atitinkamai du molius pyrago. Na o jei teturėsiu viena molį kiaušinių - vadinasi tegalėsiu iškepti pusę molio pyrago (ne pilną pyragą!). Šitas "receptas" jūsų uždavinyje yra cheminė reakcija. Tai yra kiek kokių molių kokiam produktui gauti galima pasakyti iš to reakcijos lygties. Sakykime mūsų pyrago kepimo receptas paverstas į lygtį atrodytų taip:
1 šokoladas + 2 kiaušiniai + 10 miltų -> 1 pyragas
Tačiau taupant jūsų tušinuką, mes tiesiog reakcijoje niekada nerašome 1 (jis visada yra suprantamas kaip 1, jei prie medžiagos nieko neparašyta): šokoladas + 2 kiaušiniai + 10 miltų -> pyragas
Taigi žiūrint į tokį sutrumpintą "receptą", mes galime įsivaizduoti, jog jei paimsiime 30 molių miltų ir kitų medžiagų (šokolado ir kiaušinių) tiek kiek reikia - mums gali išeiti 3 moliai pyrago! Taip pat žiūrint į tokį receptą galime pasakyti, jog jei mes turime 30 molių miltų ir norime juos pilnai sunaudoti, mums reikės 3 molių šokolado ir 6 molių kiaušinių.
Taip pat yra ir cheminėse reakcijose:
KOH + HBr -> KBr + H2O
Žiūrėdami į receptą mes matome, jog jei turėsime 1 molį HBr (bromo rūgšties), mes galėsime po reakcijos gauti 1 molį KBr ir atitinkamai tam reaikės, jog prieš reakciją būtų 1 molis KOH. O sakykime, jeigu po reakcijos susidarys 0.01 molio KBr - vadinasi prieš reakciją reagavo po 0.01 molio KOH ir HBr. Ši reakcija pati paprasčiausia, nes jos recepte visos medžiagos įeina 1 molį (tas vienetas, kaip minėjau taupant rašalą į reakciją nerašinėjamas). Ką daryti kai reakcija sunkesnė??
Na sakykime, turime reakciją tokią:
2 KMnO4 + 3 Na2SO3 + H2O -> 2 MnO2 + 3 Na2SO4 + 2 KOH
Neišsigąskite! Viskas čia lygiai taip pat kaip ir mūsų pyrago recepte! Kad būtų greičiau vietoje pilno žodžio "molis" ar "moliai" naudokime sutrumpinimą "mol". Sakykime užduotis tokia: prieš reakciją buvo 0.2 mol KMnO4 , keik mol MnO2 susidarė?
Stebime receptą ir matome - jog iš 2 KMnO4 "iškepa" 2 MnO2 - vadinasi po tiek pat! Vadinasi, jei buvo 0.2 mol to pirmo - tai tik tiek ir gausis to antro! Atsakymas 0.2 mol.
Naudosime tą pačią lygtį bet užduotį padarysime "matematiškai" sunkesnę!
Sakykime jūs turėjote 0.639 mol Na2SO3, kiek mol KOH susidarys po reakcijos?
Na pažiūrėjus į receptą mes matome, jog to pirmo reikia įdėti 3, ir tada to antro gausis 2. Bet kaip dabar greičiausiai juos susieti?
Lengviausia tada naudoti tokį "trupmenų" arba "dalybos" arba dar kitaip "santykio" metodą. O viskas yra daroma taip:
0.639 : 3 = x : 2
arba kita forma tas pats parašyta:
0.639/3 = x/2
Gaunasi tokia kaip ir matematinė lygtis - bet ją išspręsti nėra sunku! Nes mes jau iki pat dabar pagal tuos "receptus" išsprendėm daugybę lygiai tokių pačių lygčių tik apie tai nepagalvojome!
x - reiškia, jog mes nežinome kiek molių šitos medžiagos (KOH) yra (to mūsų juk ir klausia užduotis). 0.639 mol mums buvo duota užduotyje, o 3 ir 2 pasiėmeme iš recepto (cheminės reakcijos lygties). Kodėl dabar reikia taip dalinti? Todėl, jog dalyba reiškia "sutinka" - tai yra 0.639 sutinka su 3 taip kaip x sutinka su 2. Kodėl dabar čia turi kažkas sutikinėti? Todėl, jog receptas taip sako. Jis sako jog reakcijoje vienos medžiagos pradžioj būna 3 mol, o kitos susidaro 2 mol. Jei mes pakeisime vienos medžiagos kiekį iš 3 į 0.639 mol, vadinasi ir antra turės pasikeisti pagal šį santykį!
Taigi kaip toliau spręsti?? 0.639 daliname iš tų 3 kaip ir pasirašėmę, gauname 0.213, ir pasirašome taip likusią lygtį:
0.213 = x : 2
Ką sako ši lygtis? ji sako, kad jei padalinsime nežinomą medžiagos kiekį x iš 2, tai gausime 0.213. Ką reikia daryti norint sužinoti kiek buvo to x? Padauginti 0.213 iš 2! vadinasi x = 0.426. Puiku išsprendėme! KOH susidarys 0.426 mol. Dar vieną sunkesnį uždavinį pasibandymui? Žinoma!
Sakykime turime tokią reakciją:
4 FeO + O2 -> 2 Fe2O3
Ir šįkart užduotis skamba taip kiek molių deguonies (O2) turėjo reaguoti, jog po reakcijos susidarytų 0.54 mol produkto (2 Fe2O3). Tai tas pats uždavinys pagal receptą - tik apsuktas iš kito galo. Mums pasako kiek iškepė pyrago, ir klausia kiek reikėjo įdėti kiaušinių! Jau ir akį užmetę matome, jog užtenka dėti 1 O2 tam, kad susidarytų 2 Fe2O3, todėl vadinasi, jog O2 molių bus tiesio per pus mažiau 0.27 mol. Na bet mums reikia patikrinti ar veikia mūsų "santykio" taisyklė:
0.54 sutinka su 2, taip kaip x sutinka su 1:
0.54:2=x:1
ir iškart gaunasi 0.27=x! valio! Na ir dar vieną sunkesnį!
5 C6H5CH3 + 6 KMnO4 + 9 H2SO4-> 5 C6H5COOH + 14 H2O + 2 K2SO4 + 6 MnSO4
Kiek molių KMnO4 sureagavo su 1 moliu C6H5CH3 šitos medžiagos.
Receptas sako, jog pirmos reikia 5 molių, o antros 6 molių. Taikome santykių taisyklę:
1 sutinka su 5 taip kaip x sutinka su 6:
1 : 5 = x : 6
0.2 = x : 6
Abi lygties puses dauginame iš 6 (nes mes norime sužinoti kiek buvo x, o nes x padalinta iš 6, arba kitaip sakant jei x padaliname iš 6 gauname 0.2 - jei norime sužinoti, kiek yra nepadalintas x - turime 0.2 dauginti iš 6)
x=1.2
Atsakymas: 1.2 mol.
Neišsigąskite tų formulių ar jų pavadinimų! Esmė skaičiai ir receptas!
Net neabejoju, jog jau įsikirtote esmę šito tipo uždavinių! Todėl padarykite pertrauką ir išgerkite puodelį arbatos, o jums grįžus pratęsime.
Kaip arbata? Mano mėgstamiausias receptas: 2 moliai mėtų, 1 molis cukraus ir 5 moliai vandens
Kam tie moliai jei jų niekada neklausia??? Visada reikia rasti gramus, litrus, o molius labai retai. Bet kaip ir minėjau - moliai tai valiuta, kuria galime sužiūrėti, kiek ko reikia pagal receptą. Taigi kaip konvertuoti molių valiutą į gramus ir atvirkščiai?
Viskas jau sugalvota. Chemijoje i tiesų nėra daug sunkių formulių - tereikia įsiminti kelias. Taigi čia reikės prisiminti kas yra molinė masė! Tai yra raktas, kuris leidžia mums versti gramus į molius ir vėliau molius atgal į gramus!
Formulė:
M = m / n
M - molinė masė ir ji jos vienetai yra g/mol - iš periodinės lentelės.
m - paprasta medžiagos masė, vienetai gramai (g)
n - moliai tos pačios medžiagos, vienetai mol.
Iš šitos formulės reikia "išsivesti" arba tiesiog įsiminti iš jos išvedamas formules kaip versti gramus į molius ir molius į gramus.
Viskas paprasta:
Kai verčiame gramus į molius, mes turimus gramus daliname iš molinės masės. n = m: M
Kai verčiama molius į gramus, mes dauginame molius iš molinės masės. m =n * M
Sakykime turime 2,3 g Na. Jo molinė masė lentelėje 23 g/mol - todėl 2,3 : 23 = 0,1 mol (n = m: M) ir tai reiškia jog 2,3 g natrio yra 0.1 mol natrio.
Sakykime, jei po reakcijos gavosi 0.1 mol Na2O ir reikia paversti jį į gramus, tada suskaičiuojame jo molinę masę (23 * 2 + 16 =62 g/mol). 62*0.1 = 6.2 g. (m =n * M).
Na molinės masės skaičiavimas ir šitų formulių taikymas nėra šitos temos tikslas (jei kam bus labai neaišku sukursime gal dar vieną temą, kur bus duoti tokie paprasti pavyzdžiai kaip tai skaičiuoti, ir kodėl tos formulės tokios).
O dabar pabaigai dar pasitreniruokime ir paspręskime tikrų uždavinių su gramais!
Sakykime reakcija tokia:
S + O2 -> SO2
Klausia, jei sieros buvo 1.6 g, kiek gramų SO2 susidarys, sierai (S) sudegus pakankamame kiekyje deguonies.
Taigi, kad pradėtume, mums reikia išversti gramus į molių valiutą.
n = m: M
n(S) = m(S) : M(S)
n(S) = 1.6 : 32 = 0.05 (mol)
Turime molius todėl dabar pirmyn recepto taisyklių taikyti! Galima tiesiog pamatyti, jog pagal receptą kiek įdėsime S tiek gausime SO2, bet matematiškai sprendime lengviausia tai užrašyti santykiu:
Pasižymime n(SO2) - SO2 molius taip: n(SO2)= x mol
0.05 : 1 = x : 1 (kadangi viską daliname iš 1, čia nieko spręsti labai ir nereikia iš kart gausime atsakymą)
x = 0.05 (mol)
n(SO2) = 0.05 mol.
Na ir uždavinio pabaigoje vėl konvertuojame valiutą iš molių į gramus (ko klausia užduotis):
m = n * M
M(SO2) = 32 + 16 + 16 = 64 (g/mol)
m (SO2) = 0.05 * 64 = 3.2 (g)
Atsakymas 3.2 g. Paskutinis uždavinys su manimi ir toliau spręsite vieni!
4 Al + 3 H2SO4 -> 2 Al2(SO4)3 + 3 H2
Užduotis sako: jei susidarė 0.04 gramai vandenilio dujų, tai kiek gramų susidarė Al2(SO4)3 ?
Vėlgi viską pradedame standartu: konvertuojame gramus į molių valiutą:
n (H2) = m (H2) : M (H2)
n(H2)= 0.04 : 2 = 0.02 (mol)
Pasižymime:
n(Al2(SO4)3) = x mol
0.02 : 3 = x : 2
0.0067 = x : 2 (abi lygties puses dauginame iš 2)
x = 0.0134 (mol)
n(Al2(SO4)3) = 0.0134 mol
Belieka tik konvertuoti molius į gramus - tai ko klausia užduotis:
m = n * M
m(Al2(SO4)3) = n(Al2(SO4)3) * M (Al2(SO4)3)
M (Al2(SO4)3) = 27*2 + (32 +16*4)*3= 342 (g/mol)
m (Al2(SO4)3) =342 * 0.0134 = 4.58 (g)
Atsakymas: 4.58 g.
Na ir dar vienas uždavinys jums:
Reakcija: C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O
Po reakcijos susidarė 26.4 gramai CO2, kiek gramų C6H12O6 reagavo?
Atsakymas: 18g.
Jei kas rasite klaidų mano sprendimuose iškart pataisykite!
Išspręskite ir užduotis pateiktas pradžioje. Jei kas neaišku klauskite - jei norite kad kokia kita tema sukurtume panašų straipsnį, taip pat parašykite.
Redaguotas argentum 31-01-2012 20:47
Autorius
RE: Skaičiavimai pagal reakcijos lygtį. (uždaviniai)
Aš tik nesutinku su Molio!!! apibrėžimu.
Molis savo esybe yra TIK SKAIČIUS. Tksliau skaičiaus trivialus pavadinimas. Taip, kaip PORA = 2, TUZINAS = 12, PUSĖ - 1/2 ir t.t., 1 molis = 6.022×1023 (1023 reiškia 1 su 23 nuliais...) (Dar vadinamas Avogadro skaičium ir žymimas NA). Kitaip tai būtų 602 214 179 000 000 000 000 000 (apytiksliai. Neaišku kokie tiksliai skaičiai turi būti vietoj galinių nulių, nes nieks iki tiek dar nesuskaičiavo ). Labai didelis skaičius... Bet juo galima skaičiuoti bet ką. Atomus, molekules, elektronus, neutronus, žvaigždes... Pvz, kažkur mačiau kaip kažkoks fizikos studentas suskaičiavo kiek molių dolerių turi Bilas Geitsas. Mes galim paskaičiuoti kiek molių žmonių gyvena Pasaulyje:
Jungtinės Tautos sako, kad šiuo metu Pasaulyje žmonių skaičius perkopė 7 000 000 000.
Kadangi tiksliai nežinom kiek, tarkim, kad lygiai tiek ir gyvena. Tai kiek jų bus moliais?
žmonės/NA=7000000000/6.022×1023=1,1624×10-14
arba 0,000000000000011624 moliai...
Mažoka... Nebūtų labai patogu taip skaičiuoti. Bet, kaip rašo chemijos vadovėliai, 12 gramų grynos anglies yra būtent vienas molis atomų! Chemikams gramais labai patogu skaičiuot. Nes lengva tiek pasvert, sumaišyt, išpilt į kanalizaciją...
Techniškai molio sąvoka yra kaip ir nereikalinga, nes galima apsieiti ir be to. Visas reakcijas pradžioje reiktų įsivaizduoti kaip atskiras molekules ar atomus:
2H2+O2=2H2O Reiškia, kad:
Susitiko 2 vandenilio molekulės su viena deguonies molekule, tada jos tą deguonies molekulę persiplėšė per pusę ir pasiėmė po vieną O atomą sau. Taip susidarė 2 vandens molekulės. Dabar paprasta daugyba: 6-ioms H2 molekulėms reiks 3 O2 molekulių. 1000 H2 molekulių prisijungs 500 O2 molekulių ir t.t. Bet čia vistiek labai labai maži kiekiai. Artėjant iki pasveriamų kiekių, jau bus: 10×1023 (dešimt ir dar 23 nuliai) vandenilio molekulių suplėšė ir prisijungė 5×1023 deguonies molekulių...
Labai paprasta. Bet visi užsiknistų tiek berašydami, tai paėmė ir išrado didelį skaičių. Tiksliau pavadinimą jam - molis.
Taigi norint pasakyti, kad 6,022×1023 vandenilio molekulių suplėšė 3,011×1023 deguonies molekules... Galima tiesiog:
vienas molis vandenilio molekulių sureagavo su puse molio deguonies molekulių...
Ir taip šioje reakcijoje galima paskaičiuoti viską:
iš viso reakcijoje dalyvavo 3 moliai molekulių arba 6 moliai atomų.
Venas molis deguonies atomų turi 8 molius elektronų (8 kiekviename atome). Vienas molis deguonies molekulių turi 16 mol protonų ir 16 mol elektronų...
Jei atkreipėt dėmesį, aš visur po molių rašiau apie ką tiksliai kalbu (žmonės, atomai, molekulės, elektronai). Dažnai uždaviniuose to nerašo. Pvz.:
reagavo 5 moliai deguonies
su 5 molių anglies.
Šituo atveju uždavinio kūrėjas turi omenyje, kad reagavo 5 mol deguonies MOLEKULIŲ (O2) su 5 mol anglies ATOMŲ (C). Taigi: O2 + C
Kodėl skiriasi? Ogi todėl, kad normaliomis sąlygomis deguonis egzistuoja molekulių iš 2 atomų pavidalu (O2), o anglis C ne visai taip... Ji iš tikro sudaro milžiniškas molekules ir nelabai aišku kiek ten vienoje yra atomų, o be to, viena turi mažiau, kita daugiau... Tad patogiau laikyti, kad tie atomai ten yra atskirai. (Taip daroma su dauguma kietų (normaliomis sąlygomis) medžiagų).
Lyrinis nukrypimas: Teoriškai idealus deimantas yra viena molekulė... Įsivaizduojat, koks būčiau turtingas, jei turėčiau jų vieną molį? Galėčiau iš jų susidėlioti sau net atskirą planetą
Prisijungusių svečių: 2
). Labai didelis skaičius... Bet juo galima skaičiuoti bet ką. Atomus, molekules, elektronus, neutronus, žvaigždes... Pvz, kažkur mačiau kaip kažkoks fizikos studentas suskaičiavo kiek molių dolerių turi Bilas Geitsas. 
