Håll isär massa, substansmängd och koncentration
Massa beskriver provet i enheter som gram. Substansmängd i mol räknar partiklar med enheten mol. Molar koncentration kopplar en substansmängd löst ämne till lösningens slutvolym. Storheterna hänger ihop, men de går inte att byta mot varandra som indata.
För ett prov med massan m och molmassan M gäller n = m/M. Med den angivna molmassan 58,5 g/mol motsvarar 11,7 g värdet 11,7/58,5 = 0,200 mol. Håll kvar ämnet och enheterna i beräkningen så att substansmängden hör till rätt ämne.
Beräkna molaritet från lösningens slutvolym
Molar koncentration är c = n/V när n är i mol och V är lösningens slutvolym i liter. Det genomräknade exemplet använder 0,50 mol i 2,0 L och ger 0,25 mol/L. Om 0,060 mol finns i 300 mL lösning omvandlar du 300 mL till 0,300 L och räknar sedan 0,060/0,300 = 0,20 mol/L.
Ersätt inte lösningens slutvolym med volymen lösningsmedel som tillsatts, om inte uppgiften visar det sambandet. Vid fast substansmängd löst ämne halveras molariteten när slutvolymen fördubblas. Den förutsägelsen är en bra koll av storleksordningen, vid sidan av räkningen.
Balansera med koefficienter och behåll formlerna
Utgå från den givna reaktionsformeln N₂ + H₂ → NH₃. Sätt 2 framför NH₃ så att det blir två kväveatomer på varje sida, och sedan 3 framför H₂ så att det blir sex väteatomer på varje sida. Den balanserade reaktionsformeln är N₂ + 3H₂ → 2NH₃. Räkna varje grundämne för att kolla resultatet.
Om du ändrar NH₃ till NH₂ ändrar du vilket ämne som avses. Balansera genom att ändra koefficienterna, och lämna indexen orörda. En koefficient multiplicerar hela formeln: 2NH₃ står för två kväveatomer och sex väteatomer när du räknar molekyler.
Använd den balanserade reaktionsformeln som ett molförhållande
I N₂ + 3H₂ → 2NH₃ reagerar en mol N₂ med tre mol H₂ och motsvarar två mol NH₃. Om 0,40 mol N₂ reagerar fullständigt med väte i överskott är den teoretiska substansmängden NH₃ 0,40 × 2 = 0,80 mol. Det här är ett molförhållande, inte ett massförhållande.
En teoretisk beräkning utgår från villkoren i den här uppgiften, också vilken reaktant som begränsar reaktionen. Det verkliga utbytet kan vara lägre. När du omvandlar produktens substansmängd till massa använder du den produktens molmassa efter att du tillämpat molförhållandet.
Identifiera den begränsande reaktanten ur den här reaktionsformeln
Anta att 0,40 mol N₂ och 0,90 mol H₂ finns till samma reaktionsformel. Kvävet skulle behöva 1,20 mol H₂ för att reagera fullt ut, men bara 0,90 mol finns. Vätet begränsar reaktionen. Det kan teoretiskt ge 0,90 × (2/3) = 0,60 mol NH₃.
Du kan också räkna ut möjlig substansmängd produkt från varje reaktant och välja det mindre resultatet. Att jämföra startens substansmängder direkt räcker inte, eftersom koefficienterna skiljer sig. Här förbrukar 0,90 mol H₂ 0,30 mol N₂, så 0,10 mol N₂ blir kvar i en ideal beräkning.
Redovisa vad det numeriska svaret beskriver
Ett färdigt svar ska namnge ämnet eller lösningen, storheten och enheten. Skilj mol från mol/L och gram från mol. Följ anvisningarna om värdesiffror och avrundning i den här uppgiften, och behåll tillräckligt många siffror genom mellanräkningarna.
Om resultatet verkar fel kollar du först formeln, slutvolymen, de balanserade koefficienterna och omvandlingsvägen. Fråga Lirno om det första sambandet som är oklart. Exemplen stöder skriftliga läxor. Praktiska experiment följer godkända metoder och handledning i din klass.
Gå från en massa till produktens substansmängd i separata steg
För den givna reaktionen 2Mg + O₂ → 2MgO, anta att 4,8 g magnesium reagerar fullständigt med syre i överskott. Använd de angivna avrundade molmassorna Mg = 24 g/mol och MgO = 40 g/mol. Omvandla först magnesiumets massa till substansmängd: 4,8/24 = 0,20 mol. Den balanserade reaktionsformeln har förhållandet 2:2, så det ger 0,20 mol MgO.
Omvandla produktens substansmängd tillbaka till massa: 0,20 × 40 = 8,0 g MgO. Produkten väger mer än magnesiumet ensamt, eftersom syret bidrar med massa. Med de här avrundade värdena byggs 3,2 g syre in, och 4,8 + 3,2 = 8,0 g. Använd atommassorna i den här uppgiften när de skiljer sig. Blanda inte avrundade och mer exakta värden halvvägs.
