Tabla de Contenidos
Bir kimyasal reaksiyonda molar oran , bir maddenin mol sayısının diğerinin mol sayısına oranını ifade eder . Bir kimyasal reaksiyon, kaç kimyasalın dahil olduğuna bağlı olarak bir veya daha fazla mol oranına sahip olabilir. Bu molar ilişkiler, dengeli dengeli kimyasal denkleme dayanır ve reaktanlar veya ürünler olsun, ilgili herhangi bir madde çifti için yazılabilir.
Molar oranların kullanılması gereken tüm durumlarda, ilk adım her zaman söz konusu reaksiyon için kimyasal denklemi yazmak ve uydurmaktır. Bunun nedeni, mol oranlarının doğrudan dengeli kimyasal denklemin stokiyometrik katsayılarından elde edilmesidir.
Molar oranların faydası
Molar oranlar, kimyada ve özellikle de stokiyometride, bir maddenin mol sayısını diğerinin mol sayısına dönüştürmek için kullanılır. Başka bir deyişle, mol oranları, bir kimyasal reaksiyonda yer alan farklı türlerin molleri arasındaki dönüşüm faktörleri olarak işlev görür .
Her mol oranı, iki maddeden hangisinin önce anıldığına bağlı olarak iki farklı şekilde yazılabilir, ancak her iki oran da tamamen aynı şeyi temsil eder.
Örneğin , bütan, bütan ve oksijenin yanma reaksiyonunda 1:4 mol oranında reaksiyona girdiği söylenirse (bire dört okuyun), bu her 4 mol oksijen için 1 mol bütanın reaksiyona girdiği anlamına gelir . Aynı ilişki, oksijen ve bütanın 4:1 mol oranında reaksiyona girdiğini belirterek ters olarak da gösterilebilir. Bu durumda anlam, bir öncekiyle tamamen aynıdır: her 4 mol oksijen için 1 mol bütan reaksiyona girer.
Mol Oranları ve Önemli Rakamlar
Stokiyometrik hesaplamalarda mol oranlarını kullanırken dikkate alınması gereken önemli bir nokta, sahip oldukları anlamlı rakamların sayısıdır.
Bu mol oranları, eşleşen kimyasal reaksiyonun stokiyometrik katsayılarından elde edildiğinden ve bunlar tam sayı olduğundan, mol oranlarında kullanılan sayılar da tam sayı olarak kabul edilir.
Bu tür bir sayının sonsuz sayıda önemli rakama sahip olduğu unutulmamalıdır, bu nedenle herhangi bir hesaplamada kullanıldığında molar oranların, sonucun yuvarlanması gereken son rakam sayısı üzerinde hiçbir etkisi yoktur.
Mol oranlarının kullanımına örnekler
Aşağıda, kimyasal reaksiyonlarla ilgili farklı türde problemleri çözmek için mol oranlarının kullanımına ilişkin bazı örnekler verilmiştir.
Durum 1: İki reaktan arasındaki molar oran
Problem: Etanın (C 2H 6 ) yanma reaksiyonu için, sizden 3,75 mol etan ile kaç mol oksijen gazının (O 2 ) reaksiyona girdiğini belirlemenizin istendiğini varsayalım .
Çözüm: Bir maddenin mol sayısını diğerinin mol sayısından hesaplaması istendiğinden , her ikisi de kimyasal reaksiyonla ( yanma ) ilişkili olduğundan, o zaman bu problem aralarındaki molar ilişkisini kullanarak kolayca çözülebilir. etan ve oksijen. Bu, yalnızca üç kolay adımı içerir:
Adım 1: Dengeli kimyasal denklemi yazın
Etanın yanma reaksiyonu olduğundan, etan’ın oksijenle reaksiyona girerek karbondioksit ve su ürettiği denklemi yazmaya devam ediyoruz:
veya yalnızca tam sayıları kullanarak:
Adım 2: İlgili mol oranını yazın
İlgili molar oran etanın oksijene oranı olduğundan ve ilgili katsayıları 2 ve 7 olduğundan, etanın oksijene molar oranı 2:7’dir. Bu, matematiksel bir denklem biçiminde de yazılabilir:
Sağdaki eşitlik, herhangi iki kesrin 1’e eşit olduğunu gösterir, bu nedenle gerektiğinde birim dönüştürme çarpanları olarak kullanılabilirler.
3. Adım: Mol oranını dönüştürme faktörü olarak kullanın
Artık etan ve oksijen arasında etan ile oksijen arasındaki yanma reaksiyonu için iki dönüştürme faktörüne sahip olduğunuza göre, soruna çözüm bulmak için bunlardan biri kullanılabilir. Hangisinin kullanılacağı, neyin talep edildiğine ve hangi verilerin mevcut olduğuna bağlıdır. Bu durumda oksijenin mol sayısı sorulur ve etanın mol sayısı verilir, böylece ikinci dönüştürme faktörü kullanılır:
Bu nedenle, 3.75 mol etan’ı tamamen yakmak için 13.1 mol moleküler oksijene ihtiyaç vardır.
Durum 2: Tepkenler ve ürünler arasındaki mol oranı
Problem: Aşağıda gösterilen dinamit patlama reaksiyonu için nitrogliserin (C 3H 5N3O 9 ) ve her bir ürün arasındaki molar oranı belirtiniz .
Çözüm: Görüldüğü gibi, bir önceki denklem dengelenmemiştir, dolayısıyla ilk adım onu dengelemek olacaktır. Bu yapıldıktan sonra, tepken ve dört olan reaksiyon ürünleri arasındaki her molar ilişki doğrudan yazılır. Uygun reaksiyon:
Şimdi tüm mol oranları şu şekilde yazılabilir:
- Nitrogliserin ve nitrojen (N 2 ) arasındaki oran 4:6 veya 2:3’tür, yani ayrışan her 2 mol nitrogliserin için 3 mol nitrojen üretilir.
- Nitrogliserinin karbondioksite (CO 2 ) oranı 4:12 veya 1:3’tür, yani parçalanan her 2 mol nitrogliserin için 3 mol karbondioksit üretilir.
- Nitrogliserin ve oksijen (O 2 ) arasındaki oran 4:1’dir, yani ayrışan her 4 mol nitrogliserin için 1 mol oksijen üretilir.
- Nitrogliserinin suya (H 2 O) oranı 4:10 veya 2:5’tir, yani parçalanan her 2 mol nitrogliserin için 5 mol su üretilir.
Referanslar
Reaksiyonların stokiyometrisi. (2020, 30 Ekim). https://espanol.libretexts.org/@go/page/1821 adresinden alındı
Gaz halindeki maddelerin, karışımların ve reaksiyonların stokiyometrisi. (2020, 30 Ekim). https://espanol.libretexts.org/@go/page/1870 adresinden alındı
Gutierrez-Avella, DM ve Guardado-Perez, JA (2010). SI’daki kimyasal bileşimi ifade etme yolları. Kimya Eğitimi , 21 (1), 47–52. https://doi.org/10.1016/s0187-893x(18)30072-7
Çiçekler, P., Theopold, K., Langley, R., Robinson, WR, (2019). Kimya 2e. https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/1-1-chemistry-in-context adresinden alındı.
