Kémiai reakcióban a vegyületek meghatározott arányban reagálnak. Ha az arány nem kiegyensúlyozott, akkor marad fenn maradó reagens. Ennek megértéséhez ismernie kell a mólarányt vagy mólarány.
A mólarány meghatározása
A mólarány a hígított mennyiségek aránya mol bármelyik kettő közül vegyületek részt vesz a kémiai reakció. A mólarányokat használjuk konverziós tényezőként termékek és reagensek számos kémiai problémában. A mólarány úgy határozható meg, hogy megvizsgálja az együtthatókat a képletek előtt egy kiegyensúlyozott kémiai egyenletben.
Más néven is ismert: A mólarányt más néven: mol-mol arány.
Példa a mólarányra: kiegyensúlyozott egyenlet
A reakcióhoz:
2H2(g) + O2(g) → 2H2O (g)
Az O mólaránya2 és H2O értéke 1: 2. Minden 1 mol O-ra2 használt, 2 mol H2O képződnek.
A H mólaránya2 és H2O értéke 1: 1. Minden 2 mol H-ra2 használt, 2 mol H2O képződnek. Ha 4 mól hidrogént használunk, akkor 4 mól víz képződik.
Kiegyensúlyozatlan egyenlet példa
Egy másik példához kezdjük egy kiegyensúlyozatlan egyenlettel:
O3 → O2
Vizsgálással láthatjuk, hogy ez az egyenlet nem kiegyensúlyozott, mert a tömeg nem konzervált. Az ózonban több oxigénatom van (O3), mint az oxigéngázban (O2). Nem lehet kiszámítani a kiegyenlítetlen egyenlet mol-arányát. Ezen egyenlet kiegyensúlyozásával a következőket kapjuk:
2O3 → 3O2
Most felhasználhatja az ózon és az oxigén előtti együtthatókat a mólarány meghatározására. Az arány 2 ózon és 3 oxigén, vagy 2: 3. Hogyan használja ezt? Tegyük fel, hogy felkérjük, hogy keresse meg, hány gramm oxigént termel, ha 0,2 gramm ózon reagál.
- Az első lépés annak meghatározása, hogy hány mol ózon van 0,2 grammban. (Ne feledje, hogy ez egy moláris arány, tehát a legtöbb egyenletben az arány nem azonos grammonként.)
- Nak nek konvertálja a gramokat anyajegyekké, keresse meg az oxigén atomtömegét az időszakos táblán. A mól 16,00 gramm oxigént tartalmaz.
- Ahhoz, hogy megtudja, hány mol tartalmaz 0,2 grammban, megoldja az alábbiakat:
x mol = 0,2 gramm * (1 mol / 16,00 gramm).
0,0125 molot kapsz. - Használja a mólarányt, hogy megtudja, hány mol oxigént termel 0,0125 mol ózon:
mol mol oxigént = 0,0125 mol ózon * (3 mol oxigén / 2 mol ózon).
Ennek megoldására 0,01875 mol oxigéngázt kapunk. - Végül konvertálja az oxigéngáz móljainak számát grammban a válaszra:
gramm oxigéngáz = 0,01875 mol * (16,00 gramm / mol)
gramm oxigéngáz = 0,3 gramm
Nagyon nyilvánvalónak kell lennie, hogy ebben a példában azonnal beillesztheti a mólfrakciót, mert az egyenlet mindkét oldalán csak egy atom található. Jó azonban, ha ismeri az eljárást, amikor összetettebb problémákkal találkozik megoldásra.