Další stechiometrický příklad s reakcí v roztoku Další příklad, ve kterém pracujeme s koncentrací vodného roztoku kyseliny

Pojďme probrat další stechiometrický příklad s reakcí v roztoku. Takže máme kovový zinek a ten reaguje s kyselinou chlorovodíkovou. Tady máme kovový zinek. A pak je tu kyselina chlorovodíková rozpuštěná ve vodě, její vodný roztok. Rozpouštědlem je voda. Vznikají tyto produkty. A ptají se na objem této 0,25molární... Zadávají nám koncentraci roztoku. Jaký objem 0,25molární kyseliny chlorovodíkové v mililitrech – takže si musíme pamatovat, že chtějí odpověď v mililitrech – je potřeba ke zreagování 11,8 gramů zinku zcela na produkty? Takže zjistíme, jak tohle udělat. Víme, že začínáme s těmito 11,8 gramy. A musíme jen zjistit, pokud máme 11,8 gramů zinku, kolik je to molů zinku. A potom, pokud máme vyčíslenou rovnici – a to ověřím hned po dokončení této věty – za předpokladu, že máme vyčíslenou rovnici, potřebujeme za každý mol zinku dva moly kyseliny chlorovodíkové. A potom můžeme zjistit, pokud známe počet molů kyseliny chlorovodíkové, kolik roztoku potřebujeme, podle jeho koncentrace. Tak to udělejme. Bude to myslím mnohem snazší, když to prostě uděláme. Ale chtěl jsem nastínit postup předtím, než se do toho pustíme. Ale než cokoli uděláme, ověřme si, že je tato rovnice opravdu vyčíslená. Takže máme 1 atom zinku nalevo, 1 atom zinku napravo, 2 atomy vodíků nalevo, 2 atomy vodíku napravo, 2 atomy chlóru nalevo, 2 atomy chlóru napravo. Takže je vyčíslená. Pojďme na příklad. Takže zaprvé chceme... Začneme s 11,8 gramy zinku, tato informace je zadaná. Teď zjistíme, kolik je to molů zinku. Toto převedeme na moly. Takže toto budou moly zinku na gramy zinku, moly na gram. A pokud se podíváte do periodické tabulky, zinek má atomovou hmotnost 65,38, jeho molární hmotnost je 65,38. Takže je to 1 mol na 65,38 gramů neboli přibližně 1/65 molů na gram. A to dává... Vlastně – víte co? Nechám výpočty na kalkulačce až na konec. Takže gramy zinku se pokrátí s gramy zinku a zbude nám 11,8 děleno 65,38 molů zinku. Nyní se snažíme zjistit, kolik potřebujeme roztoku kyseliny chlorovodíkové. Takže teď spočteme, kolik potřebujeme molů kyseliny chlorovodíkové. A vidíme, že na mol zinku potřebujeme 2 moly kyseliny chlorovodíkové. Napíšu to takto. Za každý 1 mol zinku – to bude ve jmenovateli – potřebujeme... ...změním tady nahodile barvu... Potřebujeme 2 moly kyseliny chlorovodíkové. To potřebujeme. Takže to teď můžeme znásobit. Tyto moly zinku se navzájem pokrátí. Proto píšu 2/1 místo 1/2. Dva moly kyseliny chlorovodíkové za každý mol zinku. A co nám to dá? To nám dá... Nebudu to ani počítat. Je to 11,8 krát 2 děleno 65,38. A jako jednotka nám zbydou moly požadované kyseliny chlorovodíkové, HCl. Ale ještě jsme to nevyřešili. Chceme zjistit objem roztoku, který je potřeba. Známe počet molekul, ale musíme vědět, jaké množství roztoku obsahuje tento počet molekul. Takže to chceme vyjádřit v litrech. No, nakonec to bude v mililitrech, ale použijme nejprve litry, protože molarita je vždy zadávána v litrech. Tak to pojďme znásobit. Chceme, aby se tyto moly HCl pokrátily. Takže je dejme do jmenovatele, moly kyseliny chlorovodíkové. A chceme litry kyseliny chlorovodíkové, napíšu sem litry 2,50molárního roztoku kyseliny chlorovodíkové. Když někdo použije toto velké M, je to molarita. Předpokládáme, že zde mluví o roztoku, protože zadávají koncentraci roztoku v celkové směsi. Takže kolik molů na litr? No, to nám říká koncentrace. Molarita je v molech na litr. Takže máme 2,50 molů na 1 litr roztoku. To nám říkají. Je to 2,50molární roztok. Jeho molarita je 2,50. Je tam 2,50 molů na každý litr. A napsal jsem moly ve jmenovateli, aby se to tu vykrátilo. Takže je to 1/2,5. Tak pojďme tyto dva vykrátit. Toto se vykrátí s tímto zde. A pak nám zbude 11,8 krát 2 v čitateli. A ve jmenovateli máme 65,38 krát 2,5... – nenapíšu to takhle, napíšu to tak – krát 2,50. A z hlediska jednotek nám zbývají jen litry 2,50molární roztoku HCl – udělám je zelenou. Ty tedy potřebujeme. Jsme skoro hotoví. Teď můžeme vzít kalkulačku a dostat přesný výsledek. Požadují výsledek v mililitrech. Zatím jsme měli výsledek v litrech. Chci říci, zde bude nějaké číslo, nevím jaké. Toto nám dá požadované litry 2,50molárního roztoku kyseliny chlorovodíkové, Převedu ho... Jen to zkopíruji a vložím. Převeďme to do mililitrů, protože to od nás chtějí. Takže to jsme dostali z minulé řádky. A abychom to převedli do mililitrů – to už jsme dělali –, chceme, aby se litry vykrátily. Udělám to takto. Chceme, aby se litry vykrátily. A chceme výsledek v mililitrech. A kolik mililitrů je v litru? No, v litru je 1000 mililitrů. A všechny tyto kroky... Tak, jak to ukazuji, se tyto jednotky vykrátí. Ale snad vám to dává intuitivně nějaký smysl, že tady dělíme 2,5, protože máme více než 1 mol na litr. Ať je potřeba jakékoli množství molů, budeme požadovaných litrů méně. Takže budeme dělit číslem větším než 1. Pokud vám to nedává smysl, soustřeďte se jen na jednotky. Ale v každém z těchto kroků chci, abyste měli pojem o významu těchto číslech. Ale pojďme zpátky k příkladu. Takže to převádíme do mililitrů. Takže máme tento výsledek, máme ho v litrech. Tyto litry se vykrátí a zbude nám v čitateli: 11,8 krát 2 krát 1000 děleno 65,38 krát 2,50. A v čitateli nám zůstanou mililitry 2,50molární kyseliny chlorovodíkové. Napíšu mililitry 2,50molární kyseliny chlorovodíkové. Nechci, aby vás tento „2,50molární roztok HCl“ zmátl. Toto nejsou čísla ve výpočtu, je to informace o typu roztoku. Mohli jsme sem napsat litry daného roztoku. V případě, že vás tato čísla matou, mohli jsme napsat litrů roztoku. A pak by toto byly mililitry roztoku. Nechci, aby vás těchto 2,50 mátlo. Je to jen jméno roztoku, jeho koncentrace. Tak ho pojmenováváme. Nyní jsme to vyřešili. Jen musíme spočítat toto číslo, vezměme si tedy kalkulačku. A dostanete 11,8 krát 2 krát 1000 děleno 65,38. A také to podělíme 2,5, to je ve jmenovateli. Máme 144. A vlastně naše nejnižší... Vidíme, že několik čísel má jen tři plané cifry, takže se omezíme na tři platná čísla, takže 144 mililitrů. Takže toto je 144 mililitrů 2,50molárního roztoku kyseliny chlorovodíkové. A jsme hotoví. Snad vám to přišlo zábavné.