Най-важното от урока
Молно отношение: Коефициентите в изравненото химично уравнение показват молното отношение, в което веществата реагират. Пример: За \(\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2\), отношението е \(1:1:1\).
Връзка с маса: Чрез молното отношение и формулата \(m = n \cdot M\) може да се изчисли масата на един участник в реакцията, ако е известна масата на друг.
Връзка с обем (за газове): За газове, молното отношение е равно на обемното отношение. Ако 1 mol газ заема 22.7 L, лесно може да се изчисли обемът от намерените молове.
Връзка с маса: Чрез молното отношение и формулата \(m = n \cdot M\) може да се изчисли масата на един участник в реакцията, ако е известна масата на друг.
Връзка с обем (за газове): За газове, молното отношение е равно на обемното отношение. Ако 1 mol газ заема 22.7 L, лесно може да се изчисли обемът от намерените молове.
Коефициентите пред химичните формули в едно изравнено химично уравнение показват съотношението на количеството вещество (в молове), в което веществата реагират и се получават.
Съотношението между количествата вещества (\(n\)) на участниците в реакцията е винаги постоянно и е равно на съотношението на техните коефициенти в уравнението.
За реакцията \(2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}\):
Молното отношение е: \[ n(\text{H}_2) : n(\text{O}_2) : n(\text{H}_2\text{O}) = 2 : 1 : 2 \] Това означава, че 2 мола водород реагират с 1 мол кислород, за да се получат 2 мола вода.
Молното отношение е: \[ n(\text{H}_2) : n(\text{O}_2) : n(\text{H}_2\text{O}) = 2 : 1 : 2 \] Това означава, че 2 мола водород реагират с 1 мол кислород, за да се получат 2 мола вода.
Какво е молното отношение на реагентите и продукта в уравнението за синтез на амоняк: \(\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NH}_3\)?
Отговор: \( n(\text{N}_2) : n(\text{H}_2) : n(\text{NH}_3) = 1 : 3 : 2 \).
Молните отношения позволяват да се изчислят масите на веществата, участващи в реакцията, като се използва връзката между маса (\(m\)), количество вещество (\(n\)) и молна маса (\(M\)).
\[ m = n \cdot M \]
където \(m\) е маса в g, \(n\) е количество вещество в mol, а \(M\) е молна маса в g/mol.
В реакцията \(2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}\), ако реагират 2 mol \(\text{H}_2\), колко грама \(\text{O}_2\) са необходими? ( \(M(\text{O}_2) = 32 \frac{\text{g}}{\text{mol}}\) )
От молното отношение 2:1 знаем, че са нужни 1 mol \(\text{O}_2\).
\( m(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \cdot M(\text{O}_2) = 1 \text{ mol} \cdot 32 \frac{\text{g}}{\text{mol}} = 32 \text{ g} \)
От молното отношение 2:1 знаем, че са нужни 1 mol \(\text{O}_2\).
\( m(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \cdot M(\text{O}_2) = 1 \text{ mol} \cdot 32 \frac{\text{g}}{\text{mol}} = 32 \text{ g} \)
Колко грама сяра (S) ще реагират с 2 мола желязо (Fe) по уравнението \(\text{Fe} + \text{S} \rightarrow \text{FeS}\)? (Приемете \(M(\text{S}) = 32 \frac{\text{g}}{\text{mol}}\))
Молното отношение \(n(\text{Fe}) : n(\text{S})\) е 1:1. Следователно, за 2 mol Fe са нужни 2 mol S.
\( m(\text{S}) = 2 \text{ mol} \cdot 32 \frac{\text{g}}{\text{mol}} = 64 \text{ g} \)
Отговор: 64 g сяра.
\( m(\text{S}) = 2 \text{ mol} \cdot 32 \frac{\text{g}}{\text{mol}} = 64 \text{ g} \)
Отговор: 64 g сяра.
При газове, участващи в реакция, отношението на техните обеми е равно на тяхното молно отношение (при еднакви температура и налягане).
\[ V = n \cdot V_m \]
където \(V\) е обем в L, \(n\) е количество вещество в mol, а \(V_m\) е молен обем (22.7 L/mol при стандартни условия).
В реакцията \(\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NH}_3\), всички вещества са газове.
Молното отношение е 1:3:2, следователно обемното отношение също е 1:3:2.
Това означава, че 1 L азот реагира с 3 L водород, за да се получат 2 L амоняк.
Молното отношение е 1:3:2, следователно обемното отношение също е 1:3:2.
Това означава, че 1 L азот реагира с 3 L водород, за да се получат 2 L амоняк.
Колко литра кислород (\(\text{O}_2\)) са необходими за пълното изгаряне на 5 L метан (\(\text{CH}_4\)) съгласно уравнението \(\text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}\)?
Молното отношение \(n(\text{CH}_4) : n(\text{O}_2)\) е 1:2.
Следователно и обемното отношение е 1:2.
\( V(\text{O}_2) = 2 \cdot V(\text{CH}_4) = 2 \cdot 5 \text{ L} = 10 \text{ L} \)
Отговор: 10 L кислород.
Следователно и обемното отношение е 1:2.
\( V(\text{O}_2) = 2 \cdot V(\text{CH}_4) = 2 \cdot 5 \text{ L} = 10 \text{ L} \)
Отговор: 10 L кислород.
Задачи за упражнение
Лесна: Какво е молното отношение на реагентите и продуктите в уравнението \(2\text{Na} + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{NaCl}\)?
Отговор: \( n(\text{Na}) : n(\text{Cl}_2) : n(\text{NaCl}) = 2 : 1 : 2 \).
Средна: Колко грама водород (\(\text{H}_2\)) са необходими, за да реагират напълно с 14 g азот (\(\text{N}_2\)) по уравнението \(\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NH}_3\)? ( \(M(\text{N}_2) = 28 \frac{\text{g}}{\text{mol}}\), \(M(\text{H}_2) = 2 \frac{\text{g}}{\text{mol}}\) )
\( n(\text{N}_2) = \frac{m(\text{N}_2)}{M(\text{N}_2)} = \frac{14 \text{ g}}{28 \text{ g/mol}} = 0.5 \text{ mol} \)
От уравнението \(n(\text{N}_2) : n(\text{H}_2) = 1:3\).
\( n(\text{H}_2) = 3 \cdot n(\text{N}_2) = 3 \cdot 0.5 \text{ mol} = 1.5 \text{ mol} \)
\( n(\text{H}_2) = 3 \cdot n(\text{N}_2) = 3 \cdot 0.5 \text{ mol} = 1.5 \text{ mol} \)
\( m(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \cdot M(\text{H}_2) = 1.5 \text{ mol} \cdot 2 \frac{\text{g}}{\text{mol}} = 3 \text{ g} \)
Отговор: Необходими са 3 g водород.
Трудна: При разлагането на 4,9 g калиев хлорат (\(\text{KClO}_3\)) се получават калиев хлорид (\(\text{KCl}\)) и кислород (\(\text{O}_2\)) съгласно уравнението \(2\text{KClO}_3 \rightarrow 2\text{KCl} + 3\text{O}_2\). Какъв обем кислород ще се отдели при стандартни условия? ( \(M(\text{KClO}_3) = 122.5 \frac{\text{g}}{\text{mol}}\), \(V_m = 22.7 \frac{\text{L}}{\text{mol}}\) )
\( n(\text{KClO}_3) = \frac{m(\text{KClO}_3)}{M(\text{KClO}_3)} = \frac{4.9 \text{ g}}{122.5 \text{ g/mol}} = 0.04 \text{ mol} \)
От уравнението \(n(\text{KClO}_3) : n(\text{O}_2) = 2:3\).
\( n(\text{O}_2) = \frac{3}{2} \cdot n(\text{KClO}_3) = \frac{3}{2} \cdot 0.04 \text{ mol} = 0.06 \text{ mol} \)
\( n(\text{O}_2) = \frac{3}{2} \cdot n(\text{KClO}_3) = \frac{3}{2} \cdot 0.04 \text{ mol} = 0.06 \text{ mol} \)
\( V(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \cdot V_m = 0.06 \text{ mol} \cdot 22.7 \frac{\text{L}}{\text{mol}} = 1.362 \text{ L} \)
Отговор: Ще се отделят 1.362 L кислород.
