Stehiometrija kemijskih reakcija

Uvod

Pozorno proučite animaciju gorenja etanola.

Stehiometrija kemijskih reakcija

Napredovanjem reakcije, mase se reaktanata smanjuju, a mase produkata rastu. Množine reaktanata utrošenih u kemijskoj reakciji, kao i množine produkata nastalih kemijskom reakcijom, odnose se kao omjeri broja jedinki reaktanata i produkata.

Odnos množina reaktanata i produkata jednak je odnosu stehiometrijskih brojeva u jednadžbi kemijske reakcije.

[latex]CH_3CH_2OH(l)+3O_2(g)\longrightarrow 2CO_2(g)+3H_2O(g)[/latex]

Primjerice, za navedenu jednadžbu kemijske reakcije, odnos množina reaktanata i produkata jest; 1 : 3 : 2 : 3. 

Odnose množina tvari koje sudjeluju u kemijskoj reakciji naziva se stehiometrija.

Zadatak

Grijanjem se amonijev nitrat, NH4NO3, raspada na dušikov(I) oksid i vodu. Izračunajte volumen dušikova(I) oksida (0 °C, 101,3 kPa) koji nastaje raspadom 5,0 g amonijeva nitrata.

1. korak

Pri svakom stehiometrijskom izračunavanju treba najprije napisati ispravnu jednadžbu reakcije.

[latex]NH_4NO_3(s)\longrightarrow N_2O(g)+2H_2O(l)[/latex]

2. korak

Zatim podcrtamo formule sudionika reakcije potrebnih pri računanju. (Formulu tražene tvari podcrtaj dva puta.)

[latex]NH_4NO_3(s)\longrightarrow N_2O(g)+2H_2O(l)[/latex]

3. korak

U omjer stavimo množine tražene i zadane tvari i njihove koeficijente.

[latex]\frac{n(N_2O)}{n(NH_4NO_3)}=\frac{1}{1}=1[/latex]

[latex]n(N_2O)=n(NH_4NO_3)[/latex]

4. korak

Množinu N2O zamijenit ćemo izrazom koji sadrži volumen tvari, a množinu NH4NO3 izrazom koji sadrži masu. To znači:

[latex]\frac{V(N_2O)}{V_m}=\frac{m(NH_4NO_3)}{M(NH_4NO_3)}[/latex]

odnosno:

[latex]V(N_2O)=\frac{m(NH_4NO_3)}{M(NH_4NO_3)}\cdot V_m[/latex]

5. korak

Budući da je Vm = 22,4 dm3/mol, a Mr(NH4NO3)= 80,06 g/mol, izlazi:

[latex]V(N_2O)=\frac{5,0\enspace g}{80,06\enspace g\enspace mol^{-1}}\cdot22,4\enspace dm^3\enspace mol^{-1}[/latex]

[latex]V(N_2O)=1,40\enspace dm^3[/latex]

Razmisli jesmo li rezultat dobili u ispravnoj jedinici.

Budući da se traži plina, rezultat mora biti iskazan jedinicom za volumen, a kubični decimetar to jest.

6. korak

Odgovor: Grijanjem 5,0 g amonijeva nitrata nastaje 1,40 dm3 dušikova(I) oksida (0 °C, 101,3 kPa).

Provjerite usvojeno znanje

Završetak