Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Ekvivalenta substans­mängder och massor

Ekvivalenta substansmängder och massorVideogenomgång (flippat klassrum)

Ekvivalens

Ekvivalent = likvärdig

Ekvivalenta mängder i en reaktion

 

Annons

 

Exempel: 2H2 + O2 → 2H2O

  • I reaktionen ovan är 2 mol H2 ekvivalent med 1 mol O2, som är ekvivalent med 2 mol H2O.
  • Vi har tidigare också visat att 4 g H2 är ekvivalent med 32 g O2, som är ekvivalent med 36 g H2O.

Ofta använder man en dubbelpil ("⇔") för att beteckna ekvivalens

  • Exempel: 2 mol H2 ⇔ 1 mol O2 ⇔ 2 mol H2O.

Exempel 1.

CaCO3 upphettas. Bränd kalk, CaO, och koldioxid, CO2, bildas. Hur stor massa CaO bildas om 0,50 g kalciumkarbonat upphettas?

Lösning:

Reaktionsformel: CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)

Reaktionsformeln säger, att 1 mol CaCO3 ⇔ 1 mol CaO. Om vi från början har en enda CaCO3, kommer det också att bildas en enda CaO. Om vi från början har 1 mol CaCO3 kommer det att bildas 1 mol CaO. O.s.v.

Vi kan säga att \(n_{\text{CaCO}_3} = n_{\text{CaO}}\)

Vi räknar ut substansmängden CaCO3:

\(n_{\text{CaCO}_3} = \frac {m_{\text{CaCO}_3}}{M_{\text{CaCO}_3}} = \frac {0,50\text{g}}{(40,1 + 12,0 + 16,0 \cdot 3)\text{g/mol}} =\)

\(= 0,004995005\text{mol}\)

Men eftersom vi har konstaterat att 1 mol CaCO3 ⇔ 1 mol CaO, är också \(n_{\text{CaO}} = n_{\text{CaCO}_3} = 0,004995005\text{mol}\).

Vi kan nu beräkna massan CaO som bildas:

\(m_{\text{CaO}} = M_{\text{CaO}} \cdot n_{\text{CaO}} =\)

\(= (40,1 + 16,0)\frac{\text{g}}{\text{mol}} \cdot 0,004995005\text{mol} =\)

\(= 0,28021978\text{g} \approx 0,28\text{g}\)

Exempel 2.

Oktan, C8H18, förbränns i syre. Koldioxid och vatten bildas. Hur många mol koldioxid bildas för varje mol oktan som förbränns?

Lösning:

Reaktionsformel: 2C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O.

1 mol C8H18 ⇔ 8 mol CO2.

På svenska: Det bildas 8 mol CO2 för varje mol C8H18 som förbränns.

Exempel 3.

Mät upp c:a 0,2g Mg. Väg det!

Bränn magnesiumbandet i syrgas!

Fråga eleverna, hur stor massa magnesiumoxid har bildats?

  1. Skriv reaktionsformeln, och balansera den!
  2. Beräkna hur många mol Mg vi hade från början
  3. Beräkna hur många mol MgO som bildats
  4. Beräkna hur stor massa MgO som bildats!

Ett lite tuffare exempel

Det finns en järnoxid som har formeln Fe2O3. Genom att låta den reagera med kol bildas det järn och koldioxid enligt nedanstående reaktionsformel:

2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2

Hur stor massa koldioxid bildas om 63 g Fe2O3 får reagera med kol?

Lösning

\(m_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = 63\text{g}\)

\(n_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = \frac {m_{\text{Fe}_2\text{O}_3}}{M_{\text{Fe}_2\text{O}_3}} = \frac {63\text{g}}{(55,8 \cdot 2+16,0 \cdot 3)\text{g/mol}} = 0,39473684\text{mol}\)

\(n_{\text{Fe}_2\text{O}_3}:n_{\text{CO}_2} = 2:3 \Rightarrow n_{\text{CO}_2} = \frac {3}{2}n_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = \frac {3}{2} \cdot 0,39473684\text{mol} = \\ = 0,59210526\text{mol}\)

\(m_{\text{CO}_2} = n_{\text{CO}_2} \cdot M_{\text{CO}_2} = 0,59210526\text{mol} \cdot (12,0 + 16,0 \cdot 2)\text{g/mol} = \\ = 26,0526316\text{g} \approx 26\text{g}\)

 

   
[Ingen än…]