Eisimpleirean de Cheistean a’ Deasbad Stoichiometry: A’ Tuigsinn nam Bun-bheachdan agus na Cleachdaidhean aice
'S e meur de cheimigeachd a th' ann an stoichiometry a bhios a' sgrùdadh nan co-mheasan cainneachdail eadar luchd-freagairt agus toraidhean ann an ath-bhualadh ceimigeach. Gu bunaiteach, tha stoichiometry ceangailte gu dlùth ri lagh glèidhteachais mais, a chaidh a mholadh an toiseach le Antoine Lavoisier. Tha an saidheans seo a' cruthachadh bunait airson mòran bhun-bheachdan ann an ceimigeachd, bho ath-bheachdan sìmplidh gu pròiseasan gnìomhachais iom-fhillte. Bruidhnidh an artaigil seo air grunn eisimpleirean de dhuilgheadasan stoichiometry, còmhla ris na mìneachaidhean agus na fuasglaidhean aca.
Eisimpleir 1: Ath-bhualadh haidridein agus ocsaidean
Ceist: Obraich a-mach an àireamh de mholacilean uisge a chaidh a chruthachadh bhon ath-bhualadh eadar 4 graman de haidridean (H₂) agus 32 graman de ogsaidean (O₂).
Deasbad:
1. A’ sgrìobhadh co-aontar an ath-bhualadh:
Faodar an ath-bhualadh eadar haidridean agus ogsaidean gus uisge a chruthachadh a sgrìobhadh mar a leanas:
\[ 2H₂ + O₂ \ saighead dheas 2H₂O \]
2. A’ tomhas mais molar:
Tha mais molar haidridein (H₂) 2 g/mol agus mais molar ogsaidean (O₂) 32 g/mol. Tha mais molar uisge (H₂O) 18 g/mol.
3. A’ tomhas àireamh nam mòlan de luchd-freagairt:
Àireamh mhòlan de haidridean:
[ \text{mol H₂} = \frac{\text{mass}}{\text{mas molar}} = \frac{4}{2} = 2 \text{mol} \]
Àireamh mhòlan ogsaidean:
[ \text{mol O₂} = \frac{\text{mass}}{\text{mas molar}} = \frac{32}{32} = 1 \text{mol} \]
4. Obraich a-mach an t-Agnìomhaiche Cuingealaichte:
A rèir co-aontar an ath-bhualaidh, bidh 2 mhòl de H₂ ag ath-bhualadh le 1 mhòl de O₂. An seo, tha haidridean (2 mhòl) co-ionnan ri 1 mhòl de ogsaidean, a rèir stoichiometry a’ cho-aontar.
5. A’ tomhas àireamh nam bathar:
Bho cho-aontar an ath-bhualaidh, bidh 2 mhòl de H₂ a’ dèanamh 2 mhòl de H₂O. Leis gu bheil 2 mhòl de H₂ againn, cruthaichidh e:
[2 mhòlan H₂O} = 2 × 6,022 × 10^23 moileciuilean = 1,2044 × 10^24 moileciuilean]
Eisimpleir Ceist 2: Losgadh Propane
Ceist: Dè an tomhas-lìonaidh de charboin dà-ogsaid (CO₂) a thèid a chruthachadh aig suidheachaidhean STP ma thèid 44 gram de propane (C₃H₈) a losgadh gu tur?
Deasbad:
1. A’ sgrìobhadh co-aontar an ath-bhualadh:
Is e losgadh foirfe propane:
[C₃H₈ + 5O₂ 3CO₂ + 4H₂O]
2. A’ tomhas mais molar:
Is e 44 g/mol mais mhòlar propàin (C₃H₈). Mar sin, is e seo an àireamh de mhòlan de propàin:
[ \text{mol C₃H₈} = \frac{44}{44} = 1 \text{mol} \]
3. A’ coimhead air coimeasan stoicheimetrach:
A rèir a’ cho-aontar cheimigeach, bidh 1 mol de C₃H₈ a’ toirt a-mach 3 mol de CO₂.
4. A’ tomhas meud CO₂:
Aig suidheachaidhean STP (teòthachd agus cuideam àbhaisteach), tha meud 22,4 L aig 1 mòl de ghas. Mar sin, is e meud an CO₂ a thèid a thoirt a-mach:
[Meud CO₂ = 3 mol × 22,4 L/mol = 67,2 L]
Eisimpleir Ceist 3: Ath-bhualadh Tìtridh Aigéad-Bunait
Ceist: Dè an tomhas-lìonaidh de fhuasgladh 0,1 M NaOH a tha a dhìth gus 50 mL de fhuasgladh 0,1 M HCl a neodachadh?
Deasbad:
1. A’ sgrìobhadh co-aontar an ath-bhualadh:
Seo an ath-bhualadh eadar NaOH agus HCl:
\[ NaOH + HCl \ saighead dheas NaCl + H₂O \]
2. A’ tomhas àireamh nam mòlan de HCl:
[mol HCl = M × V = 0,1 M × 0,050 L = 0,005 mol]
3. A’ tomhas àireamh nam mòlan de NaOH:
A rèir co-aontar an ath-bhualaidh, bidh 1 mhòl de NaOH ag ath-bhualadh le 1 mhòl de HCl. Mar sin, tha na mòlan de NaOH a tha a dhìth cuideachd 0,005 mòl.
4. A’ tomhas meud NaOH:
Meud NaOH = mol/M = 0,005 mol/0,1 M = 0,050 L = 50 mL
Eisimpleir Ceist 4: Ath-bhualadh le Ath-ghnìomhaiche Sgaoilidh
Ceist: Ma thèid 10 gram de chalcium carbonate (CaCO₃) ath-bhualadh le 100 mL de fhuasgladh 1 M HCl, cia mheud gram de charbon dà-ogsaid (CO₂) a thèid a chruthachadh?
Deasbad:
1. A’ sgrìobhadh co-aontar an ath-bhualadh:
Seo an ath-bhualadh eadar CaCO₃ agus HCl:
[CaCO₃ + 2HCl rightarrow CaCl₂ + H₂O + CO₂]
2. A’ tomhas mais molar:
Tha mais molar CaCO₃ 100 g/mol, agus tha HCl 36,5 g/mol.
3. A’ tomhas àireamh nam mòlan de luchd-freagairt:
[mol CaCO₃ = 10 g/100 g/mol = 0,1 mol]
[mol HCl = 1 M × 0,1 L = 0,1 mol]
4. Obraich a-mach an t-Agnìomhaiche Cuingealaichte:
Stèidhichte air co-aontar an ath-bhualaidh, bidh 1 mol de CaCO₃ ag ath-bhualadh le 2 mol de HCl. An seo, is e CaCO₃ an ath-bhualadair cuibhrichte oir bidh feum air 0,2 mol de HCl airson 0,1 mol de CaCO₃, agus chan eil againn ach 0,1 mol de HCl.
5. A’ tomhas àireamh nam bathar:
Le 0,1 mol de HCl, cha bhith ach 0,05 mol de CaCO₃ ag ath-fhreagairt, a’ toirt a-mach 0,05 mol de CO₂.
6. A’ tomhas mais CO₂:
Is e 44 g/mol mais molar CO₂. Mar sin, is e mais CO₂ a chaidh a thoirt a-mach:
[\text{tomad CO₂} = 0,05 \text{ mol} \times 44 \text{ g/mol} = 2,2 \text{ g} \]
Co-dhùnadh
Feumaidh tuigse air stoichiometry eòlas bunaiteach air mais mhòlar, co-aontaran ath-bhualadh ceimigeach, agus bun-bheachd nam mòlan. Faodaidh cleachdadh le diofar eisimpleirean de dhuilgheadasan cuideachadh le bhith a’ neartachadh tuigse air a’ cheangal eadar luchd-freagairt agus toraidhean ann an ath-bheachdan ceimigeach. Tha an t-artaigil seo a’ taisbeanadh grunn eisimpleirean de dhuilgheadasan a’ còmhdach measgachadh de sheòrsaichean ath-bhualadh, bho rudan sìmplidh gu feadhainn anns a bheil luchd-freagairt cuibhrichte, gus cuideachadh le bhith a’ soilleireachadh bun-bheachd stoichiometry.
