Stechiometrické výpočty
Stechiometrické výpočty (4/11) · 10:18

Stechiometrie reakce v roztoku Stechiometrický výpočet na základě informace o molaritě roztoku kyseliny, který v reakci vystupuje jako reaktant

Navazuje na Vyčíslování chemických rovnic.
V tomto videu chceme zjistit hmotnost uhličitanu vápenatého, který beze zbytku reaguje s 25 mililitry 0,75molární kyseliny chlorovodíkové. A máme tady tuto reakci. A připomínám, že mluvíme o kyselině chlorovodíkové, která je rozpuštěna ve vodě. Je to vodný roztok. Rozpouštědlem je voda a „0,75molární“ nám říká, jaká je molarita roztoku. Říká nám koncentraci neboli počet molů kyseliny chlorovodíkové na litr roztoku. A musíme zjistit hmotnost tohoto uhličitanu vápenatého, který potřebujeme, aby došlo k 100% reakci s roztokem kyseliny chlorovodíkové. Jeho množství. Předtím, než se pustíme do jakýchkoli stechiometrických úvah, musíme se ujistit, že je tato rovnice vyčíslena. Pojďme to udělat. Takže tady na levé straně máme jeden atom vápníku. To je jediný vápník. A na pravé straně máme jeden atom vápníku. Takže pokud jde o vápník, vypadá vše dobře. Na levé straně máme jeden atom uhlíku. Použiji růžovou. Máme jeden atom uhlíku a žádný jiný uhlík. A napravo máme pouze jeden atom uhlíku. Zatím vše vypadá dobře. Na levé straně máme tři atomy kyslíku, tady žádný další kyslík. A zde máme jeden atom kyslíku a potom ještě dva další. Na pravé straně máme tři atomy kyslíku. Vše vypadá dobře. Na levé straně máme jeden atom vodíku. A potom na pravé straně máme dva atomy vodíku. Tady máme dva atomy vodíku. Takže abychom to vyčíslili, napíšu před kyselinu chlorovodíkovou dvojku, před vodný roztok kyseliny chlorovodíkové. Takže vodíky jsou vyčísleny a ještě jsme neudělali chlór. To je dobře, protože by to udělalo nepořádek, kdyby už byl vyčíslený. Ale podívejme se na to. Na levé straně máme dva atomy chlóru. Kolik jich máme na pravé straně? Máme dva. Takže rovnici jsme vyčíslili napsáním dvojky před kyselinu chlorovodíkovou. Takže pojďme zjistit, jakou hmotnost uhličitanu vápenatého potřebujeme, aby proběhla 100% reakce s 25 mililitry 0,75molární kyselinou chlorovodíkovou. Takže jak o tom všem přemýšlet... Toto je důvod, proč se tento příklad liší od všeho, co jsme zatím viděli: Nezadal jsem vám hmotnost kyseliny chlorovodíkové. Nezadal jsem vám počet molů kyseliny chlorovodíkové. Zadal jsem objem roztoku této kyseliny a jeho koncentraci. Takže použijeme tyto informace, abychom spočítali počet molů kyseliny chlorovodíkové v této reakci, kolik molů máme v roztoku. A potom za každé dva moly kyseliny chlorovodíkové budeme potřebovat jeden mol uhličitanu vápenatého. Jak uvidíte. A potom prostě musíme zjistit, za předpokladu, že potřebujeme polovinu počtu molů, kolik je tato hmotnost. Pojďme na to. Takže začínáme s 25 mililitry – napíšu to tu – 0,75molárního roztoku kyseliny chlorovodíkové. A pojďme to převést na moly kyseliny chlorovodíkové. Takže prvním krokem je uvědomit si, že molarita je vždy vyjádřena v molech na litr. Toto máme nyní v mililitrech. Takže se chci těchto mililitrů zbavit. Chci to mít v litrech. Takže to chci vynásobit litry... Napíšu zde velké L, jako litry na mililitry. A víme, že 1 litr má 1000 mililitrů neboli máme 1/1000 litru na mililitr, podle toho, jak se na to díváte. A to se vykrátí s mililitry. A chceme to převést... Chceme použít informaci o koncentraci, abychom zjistit počet molů kyseliny chlorovodíkové, se kterými tu pracujeme. Takže abychom to udělali, znásobíme to 0,750 moly kyseliny chlorovodíkové na litr. Nebo napíšu: 0,750molárního roztoku kyseliny chlorovodíkové. Chci se ujistit, že chápete, co tu dělám. Neprve chci převést 25 mililitrů na litry, takže to tu vydělím 1000 a jednotky vyjdou. Máme mililitry v čitateli, mililitry ve jmenovateli, takže nám zbydou litry nahoře. A potom chci převést z roztoku na skutečný počet molů. A pokud je něco... Sem bych mohl napsat 0... 0,75molární znamená 0,75 molů kyseliny chlorovodíkové na litr roztoku. To je jen... jen říkám, že tomu můžete říkat roztok. Takže toto se vykrátí. Zde se nám krátí litry s litry. A potom můžete říct, že 0,75molární roztok kyseliny chlorovodíkové se vykrátí s 0,75molárním roztokem kyseliny chlorovodíkové. A zbyde vám tu... ...udělám to stejnou barvou... 25 krát 1 krát 0,750 děleno 1000 molů kyseliny chlorovodíkové. Pojďme si vzít kalkulačku a vyřešit to. Takže 25 krát 0,75 děleno 1000 se rovná 0,01875. Zapíšu to tu. Takže toto je 0,018... Pokud chci pracovat jen s platnými ciframi, nemám jich tu více než tři, takže bych neměl mít více než tři ani tady. Takže můžu říct 0,0188 – místo 75 jen zaokrouhlím – 0,0188 molů kyseliny chlorovodíkové. A nyní víme, že za každé dva moly kyseliny chlorovodíkové potřebujeme jeden mol uhličitanu vápenatého. Takže chceme zjistit počet potřebných molů uhličitanu vápenatého. Pojďme to udělat. Pojďme to znásobit... Chceme, aby se to tady vykrátilo. Chceme to vykrátit. Takže chceme vědět... Za každý mol kyseliny chlorovodíkové... Nebo za dva moly kyseliny chlorovodíkové potřebujeme jeden mol – udělám to tu oranžovou – potřebujeme jeden mol uhličitanu vápenatého. Takže tyto moly kyseliny chlorovodíkové se pokrátí s moly ve jmenovateli. Takže v podstatě jen vezmeme toto číslo a znásobíme to 1 a podělíme 2. Neboli ho prostě podělíme 2. Pojďme to udělat. Mohl bych prostě vzít toto původní číslo a podělit dvěma. Měl bych to udělat jen na tři platné cifry, no, zůstaňme u tohoto – 0,00938. Prostě to zaokrouhlím. Takže toto je 0,00938 molů uhličitanu vápenatého. A to není vše. Pamatujte, že zadání se nás ptá na hmotnost uhličitanu vápenatého. Musíme zjistit... V zásadě to musíme vynásobit molární hmotností. Takže to chceme převést na gramy. Pojďme to převést na gramy. ...změním si tu svévolně barvu... Pro převod do gramů je potřeba znát molární hmotnost uhličitanu vápenatého. A molární hmotnost vápníku... Molární hmotnost vápníku si můžete najít v periodické tabulce – je to 40. A nyní tady máme uhlík, ten má 12, to už jsme viděli mnohokrát. Pak máme kyslík, ten má 16, ale atomy kyslíku máme tři. Takže 16 krát 3 je 48, takže to bude 40 plus 12 plus 48, to je 100. Takže to bude molární hmotnost 100. Takže krát 100 gramů uhličitanu vápenatého za každý mol – napíšu to takhle – 100 gramů uhličitanu vápenatého za každý mol uhličitanu vápenatého. A víme, že toto násobení 100 je správně, protože se nám vykrátí jednotky. Moly uhličitanu vápenatého v čitateli, moly uhličitanu vápenatého ve jmenovateli. Takže toto se vykrátí. Takže v zásadě jen vše musíme vynásobit 100. Pojďme to udělat. Takže toto krát 100. Takže krát 100 se rovná – a tady je to zaokrouhlené – takže je to 0,938. Zapíšu to. 0,938. Takže se to rovná 0,938 gramů uhličitanu vápenatého.
video