Стехиометрия – количественные соотношения между вступающими в реакцию веществами.

Если реагенты вступают в химическое взаимодействие в строго определенных количествах, а в результате реакции образуются вещества, количество которых можно расчитать, то такие реакции называются стехиометрическими.

Законы стехиометрии:

Коэффициенты в химических уравнениях перед формулами химических соединений называются стехиометрическими.

Все расчёты по химическим уравнениям основаны на использовании стехиометрических коэффициентов и связаны с нахождением количеств вещества (чисел молей).

Количество вещества в уравнении реакции (число молей) = коэффициенту перед соответствующей молекулой.

Моль – это такое количество вещества, в котором содержится определённое число частиц (молекул, атомов, ионов), равное постоянной Авогадро:

NA=6,02×1023 моль-1.

Выход реакции η – отношение реальной массы продукта mp к теоретически возможной mт, выраженное в долях единицы или в процентах.

Выход реакции

Если в условии выход продуктов реакции не указан, то в расчетах его принимают равным 100% (количественный выход).

Схема расчёта по уравнениям химических реакций:

  1. Составить уравнение химической реакции.
  2. Над химическими формулами веществ написать известные и неизвестные величины с единицами измерения.
  3. Под химическими формулами веществ с известными и неизвестными записать соответствующие значения этих величин, найденные по уравнению реакций.
  4. Составить и решить пропорцию.

Пример. Вычислить массу и количество вещества оксида магния, образовавшегося при полном сгорании 24 г магния.

Дано:

m(Mg) = 24 г

Найти:

ν(MgO)

m(MgO)

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции:

2Mg + O2 = 2MgO.

2. Под формулами веществ укажем количество вещества (число молей), которое соответствует стехиометрическим коэффициентам:

2Mg + O2 = 2MgO

2 моль            2 моль

3. Определим молярную массу магния:

Относительная атомная масса магния Ar(Mg) = 24.

Т.к. значение молярной массы равно относительной атомной или молекулярной массе, то M(Mg) = 24 г/моль.

4. По массе вещества, заданной в условии, вычислим количество вещества:

вычислим количество вещества

5. Над химической формулой оксида магния MgO, масса которого неизвестна, ставим x моль, над формулой магния Mg  пишем его молярную массу:

1 моль            x моль

2Mg + O2 = 2MgO

2 моль            2 моль

6. Составим пропорцию:

Составим пропорцию

По правилам решения пропорции:

Составим пропорцию

Количество оксида магния ν(MgO) = 1 моль.

7. Вычислим молярную массу оксида магния:

М(Mg) =24 г/моль,

М(О) =16 г/моль.

M(MgO) = 24 + 16 = 40 г/моль.

Рассчитываем массу оксида магния:

m(MgO) = ν(MgO)×M(MgO) = 1 моль×40 г/моль = 40 г.

Ответ: ν(MgO) = 1 моль; m(MgO) = 40 г.