Obliczenia stechiometryczne

Paulina Waćkowska

– czyli „na co będę zwracać uwagę”:

- podasz definicję pojęcia „obliczenia stechiometryczne”,

- dowiesz się, w jakim celu stosuje się obliczenia stechiometryczne,

- wykonasz obliczenia związane ze stechiometrią wzoru chemicznego.

Na

Be Zu

Co

Obliczenia stechiometryczneObliczenia, w których interpretuje się równanie reakcji chemicznejz wykorzystaniem prawa zachowania masy.

Poprawne zapisanie i odczytanie równania reakcji chemicznejumożliwia uzyskanie wielu informacji na temat tej reakcjioraz dokonanie potrzebnych obliczeń.

Niewłaściwie dobrana ilość substratów może spowodowaćpowstanie niewłaściwego produktu.

Z obliczeń stechiometrycznych korzysta się np. wtedy, gdy podczas przygotowywania doświadczeń

pojawia się problem:

- jakiej ilości każdego z substratów należy użyć, aby przereagowały całkowicie;

- jakiej ilości substratu należy użyć, aby otrzymać taką masę produktu, jakiej potrzebujemy.

Czy chcąc zbudować dom, powinniśmy wcześniej przygotować kosztorys budowy?

Czy aby przeprowadzić doświadczenie chemiczne, powinniśmy wcześniej przygotować „kosztorys” tego eksperymentu? Jeśli tak, to co powinien on zawierać?

Źródło: pixabay.com Podręcznik do chemii 7 – MAC EDUKACJA

Budowa domu

Źródło: pixabay.comPodręcznik do chemii 7 – MAC EDUKACJA

Na pewno wiecie, że budowa domu to bardzo kosztowne przedsięwzięcie.Zanim ją rozpoczniemy, niezbędne jest przygotowanie kosztorysu określającego m.in. ilości i rodzaje niezbędnych materiałów.

Podobnie jest w chemii – przystępując do przeprowadzenia doświadczenia chemicznego, powinniśmy wiedzieć, jakie ilości substratów są niezbędne do otrzymania założonej ilości produktów. Przed przystąpieniem do doświadczenia powinniśmy znać optymalne ilości substancji niezbędnych do jego przeprowadzenia. W tym celu m.in. wykonujemy obliczenia stechiometryczne.

W jaki sposób przeprowadzić obliczenia związane ze stechiometrią wzoru chemicznego?

Krok 1. Wypisz dane i szukane.

Krok 2. Napisz i uzgodnij równanie reakcji chemicznej.

Krok 3. Odczytaj masy atomowe pierwiastków, a następnie oblicz masy cząsteczkowe.

Krok 4. Napisz w odpowiednich miejscach informacje wynikające z treści zadania i równania reakcji chemicznej:

Informacje wynikające z treści zadania (dane, szukane, ilość substancji) zapisz nad równaniem reakcji;

Ustalone masy atomowe i cząsteczkowe zapisz poniżej równania reakcji chemicznej.

Krok 5. Oblicz niewiadomą X, korzystając z proporcji.

Krok 6. Napisz odpowiedź.

Czas na zadaniePrzykład 1. Oblicz, ile gramów siarczku magnezu powstanie w wyniku reakcji chemicznej 6g magnezu z siarką.

Krok 1. Dane: Szukane:

mMg = 6g mMgS = ?

Krok 2. Mg + S MgS

Krok 3. mMg = 24 umS = 32 umMgS = mMg + mS = 24 u + 32 u = 56 u

Krok 4. 6 g xMg + S MgS1 atom 1 cząsteczka24 u 56 u

Substancje jonowe nie tworzą cząsteczek, ale do obliczeń stechiometrycznych używa się terminu cząsteczka.

Źródło: pixabay.com

Krok 5. 6 g x 6 g x 56 u= x =

1 x 24 u 1 x 56 u 24 u

x = 14 g mMgS = 14 g

Krok 6. W reakcji chemicznej 6 g magnezu z siarką powstanie 14 g siarczku magnezu.

Rusz głową

Rozwiąż

Zadanie 1. Oblicz, ile gramów siarczku żelaza(II) powstanie w reakcji 8 g siarki z żelazem.

OdpowiedźDane: Szukane:

mS = 8 g mFeS = ?

S + Fe FeS

mS = 32 u

mFe = 56 u

mFeS = mS + mFe = 32 u + 56 u = 88 u

Źródło: pixabay.com

8 g x

S + Fe FeS1 atom 1 cząsteczka

32 u 88 u

8 g x 8 g x 88 u = x = x = 22 g mFeS = 22 g

32 u 88 u 32 u

Odp. W reakcji żelaza z 8 g siarki powstaną 22 g siarczku żelaza(II).

Rusz głową

Zadanie 2. Ile kilogramów krzemu można otrzymaćw wyniku reakcji tlenku krzemu(IV) z 1,2 kg węglaw piecu elektrycznym. Drugim produktem tej reakcjichemicznej jest tlenek węgla(II).

OdpowiedźDane: Szukane:

mC = 1,2 kg mSi = ?

SiO2 + C Si + CO Równanie reakcji należy uzgodnić: SiO2 + 2 C Si + 2 CO

mC = 12 u

mSi = 28 u 1,2 kg x

SiO2 + 2 C Si + 2 CO2 atomy 1 atom2 x 12 u = 24 u 1 x 28 u

1,2 kg x 1,2 kg x 28 u= x = x = 1,4 kg mSi = 1,4 kg

24 u 28 u 24 u

Odp. W reakcji tlenku krzemu(IV) z 1,2 kg węgla powstanie 1,4 kg krzemu.

Rusz głową

Zadanie 3. W reakcji tlenku żelaza(III) z węglem powstało 66 g tlenku węgla(IV). Oblicz, ile gramów

tlenku żelaza(III) wzięło udział w tej reakcji chemicznej.

OdpowiedźDane: Szukane:

mCO2 = 66 g mFe2O3 = ?

Fe203 + C Fe + CO2 Równanie należy uzgodnić: 2 Fe203 + 3 C 4 Fe + 3 CO2

mC = 12 umO = 16 umCO2 = mC + 2 x mO = 12 u + 2 x 16 u = 12 u + 32 u = 44 u

mFe = 56 umO = 16 umFe2O3 = 2 x mFe + 3 x mO = 2 x 56 u + 3 x 16 u = 112 u + 48 u= 160 u

x 66 g2 Fe203 + 3 C 4 Fe + 3 CO2

2 cząsteczki 3 cząsteczki2 x 160 u = 320 u 3 x 44 u = 132 u

Odpowiedźx 66 g

2 Fe203 + 3 C 4 Fe + 3 CO2

2 cząsteczki 3 cząsteczki2 x 160 u = 320 u 3 x 44 u = 132 u

x 66 g 66 g x 320 u= x = x = 160 g mFe2O3= 160g

320 u 132 u 132 u

Odp. W tej reakcji chemicznej wzięło udział 160 g tlenku żelaza(III).

W skrócie Odpowiednie przeprowadzenie obliczeń stechiometrycznych pozwala

ustalić:

- jakich ilości substancji należy użyć, aby przereagowały one ze sobą całkowicie;

- Jaka masa substratu jest niezbędna, aby otrzymać założoną ilość produktu.

Uprzednie planowanie doświadczeń pozwala zredukować ilość użytych substancji, przez co zmniejsza się ilość odpadów poreakcyjnych. Dzięki temu zabiegowi chronimy środowisko.

Źródło: pixabay.com

Podsumowanie

Po dzisiejszej lekcji potrafisz:

- wyjaśnić pojęcie „obliczenia stechiometryczne”,

- wyjaśnić, w jakim celu stosuje się obliczenia stechiometryczne,

- wykonać obliczenia związane ze stechiometrią wzoru chemicznego.

Brawo Ty!!

Dziękuję za uwagę