Ana içerik
Konu: AP®︎/Üniversite Kimya > Ünite 4
Ders 4: Stokiyometri (Orantılar Hesabı)- Stokiyometri (Orantılar Hesabı)
- Çözümlü Örnek: Tepkimeye Girenler ve Ürünlerin Miktarlarının Hesaplanması
- Tepkimeye Giren Sınırlayıcı Madde ve Tepkime Verimi
- Sınırlayıcı Reaktandan Oluşan Ürün Miktarını Hesaplama Örneği
- Çözümlü Örnek: Tepkime Stokiyometrisi ve İdeal Gaz Yasası Arasındaki İlişki
- Stokiometri: Zihinden Matematik Örneği
© 2024 Khan AcademyKullanım ŞartlarıGizlilik PolitikasıÇerez Politikası
Stokiyometri (Orantılar Hesabı)
Giriş
Denkleştirilmiş bir kimyasal denklem, parça çikolatalı kurabiye tarifine benzer. İstediğimiz ürünü yani çikolatalı kurabiyeyi elde etmek için hangi tepkimeye giren maddeleri yani malzemeleri kullanmamız gerektiğini bize söyler. Ek olarak, örneğin tek bir tepsi kurabiye için bir kap un gereklidir gibi, tepkimeye giren maddeler ile ürünler arasındaki sayısal ilişkiyi de içerir.
Bu sayısal ilişkiler, tepkime stokiyometrisi olarak adlandırılır. Stokiyometri kelimesi, Yunancada element anlamına gelen stoicheion ve ölçüm anlamına gelen metron kelimelerinden türetilmiştir. Bu makalede, kimyasal denklemlerdeki stokiyometrik ilişkileri kullanarak, tepkimelerde kullanılan ya da üretilen maddelerin miktarlarını nasıl bulabileceğimizi öğreneceğiz.
Denk (dengelenmiş) denklemler ve mol oranları
Stokiyometrik ilişkilerden yaygın olarak kullanılan bir tanesi mol oranıdır. Mol oranı, kimyasal tepkimelerdeki herhangi iki maddenin mol sayıları arasındaki ilişkiyi verir. Bir madde çiftinin mol oranını yazmak için, denkleştirilmiş kimyasal denklemde her bir türün önündeki katsayıları kullanabiliriz. Örnek olarak, demir(III) oksit ve alüminyum metali arasındaki tepkimeyi ele alalım:
Tepkimedeki katsayıları incelediğimizde, mol 'ün mol ile tepkimeye girmesi sonucu, mol ve mol ortaya çıktığını görüyoruz. Buna dayanarak, ile arasındaki ilişkiyi aşağıdaki mol oranı ile gösterebiliriz:
Bu oranı kullanarak, belirli bir miktardaki 'ün tamamının kullanılması için kaç mol gerektiğini ya da bunun tam tersini hesaplayabiliriz. Mol oranları, genel olarak kimyasal tepkimeye katılan iki maddenin miktarları arasında geçiş yapmak için kullanılabilir. Her şeyin iyice anlaşıldığından emin olmak için tepkimeye giren maddelerin miktarları arasında geçiş yapacağımız bir örnek üzerinden ilerlemek ister misiniz?
Örnek: Tepkimeye giren maddelerden birinin kütlesini hesaplamak için mol oranlarının kullanılması
Aşağıdaki, denk olmayan denklemi ele alalım:
Her zamanki gibi ilk olarak, denklemimizi denkleştirmeliyiz! Tepkimeye girenler tarafında atomu ve atomu, ürünler tarafında ise atomu ve atomu olduğuna göre, denklemi denkleştirmek için 'ın önüne (bu şekilde, denklemin iki tarafında da atomu elde etmiş olacağız), 'nun önüne de (bu şekilde, denklemin iki tarafında da atomu atomu elde etmiş olacağız) koyabiliriz. Bunu yapınca, aşağıdaki denk (dengelenmiş) denklemi elde ederiz:
Denk denklemi bulduğumuza göre, sıra sorunun cevabını bulmaya geldi. Küçük bir hatırlatma: bizden gram 'ün tamamının kullanılması için gerekli olan kütlesini istiyorlardı. Bu stokiyometri problemini şu adımları izleyerek çözebiliriz:
Birinci adım: Tepkimeye giren maddelerin bilinen kütlelerini mole çevirin
İkinci adım: Tepkimeye giren diğer maddeden kaç mol olduğunu bulmak için mol oranını kullanın
Şu an, elimizde kaç mol olduğunu biliyoruz. Uygun mol oranını kullanarak, 'ün mol sayısından 'ın mol sayısına geçiş yapabiliriz. Denk kimyasal denklemin katsayılarına göre, her mol için mol gerekli olduğunu biliyoruz. O halde mol oranını aşağıdaki gibi ifade etmek mümkündür:
Mol oranını, 'ün mol sayısı birbirini götürecek şekilde yazdığımıza dikkatinizi çekmek istiyoruz. Bu sayede, son birim olarak 'ın mol sayısını elde edebildik. Hesaplamaları daha kolay hale getirmek için birimlerin sayı olarak nasıl değerlendirilebileceğini öğrenmek isterseniz boyutsal analiz ile ilgili bu videomuzu izleyebilirsiniz.
Üçüncü adım: Tepkimeye giren diğer maddenin mol sayısından kütlesini bulun
Bizden, 'ın gram cinsinden kütlesini istemişlerdi. Bunun için, on olarak, mol 'ın kaç gram olduğunu hesapamamız lazım. Bunun için de, 'ın mol kütlesini ( ) kullanacağız:
Bu tepkimede, gram 'ün tamamının kullanılması için gereklidir.
Kısayol: Tüm bu adımları (toplamda üç tane var), aşağıdaki gibi tek bir hesaplama olarak da yapabilirdik:
Bu yolu kullanacaksanız, birimler konusunda çok ama çok dikkatli olmalısınız!
Özet
Denkleştirilmiş bir kimyasal denklem bize, kimyasal değişime uğrayan her bir tür arasındaki sayısal ilişkiyi verir. Bu sayısal ilişkileri kullanarak, mol oranlarını yazar ve böylelikle de belirli bir kimyasal tepkimedeki tepkimeye giren maddeler ve ürünlerin miktarları arasında geçiş yapabilir yani stokiyometri problemlerini çözebiliriz!
Yaygın olarak kullanılan farklı stokiyometri hesaplamaları için sınırlayıcı madde ve yüzdelik verim konusunda hazırladığımız bu diziye göz atın!
Tartışmaya katılmak ister misiniz?
Henüz gönderi yok.