חישובים על פי ניסוח מאוזן

עד לכאן ראינו את הקשר בין המולים ובין מספר החלקיקים המסה והנפח של הגזים.
ראינו שאפשר להשוות בין חומר לחלקיקים המרכיבים אותו, וכעת נראה שבכל ניסוח תגובה מאוזן, מתוך יחס המקדמים בתגובה, נוכל לחשב גם את יחס המולים שבין המגיבים והתוצרים .
אם ניקח למשל את התגובה הזו:

2H_2(g) + O_2(g) → 2H₂O_(g)

לפי ניסוח התגובה ניתן לראות, שעל כל 2 מולקולות של מימן H_2(g), יש להגיב מולקולה אחת של חמצן O_2(g), ונוצרות 2 מולקולות של H₂O_(g).

זאת אומרת, שהיחס בין מספר המולקולות של המגיב לבין מספר המולקולות בתוצר יכול להירשם באופן זה:

החומרים	H₂O_(g)	O_2(g)	H_2(g)
היחס	2	1	2
אם ניקח (מספר מולקולות)	10	5	10
אם ניקח (מספר מולקולות)	250,000	125,000	250,000
אם ניקח (מספר מולקולות)	2×6×10²³	6×10²³	2×6×10²³
ולכן במולים	2מול	1 מול	2 מול

זאת אומרת שיחס המקדמים במשוואה הוא גם יחס של מספר המולים בין המגיבים והתוצרים.

דוגמאות :

נתונה התגובה הזו:
2Na_(s) + Cℓ_2(g) → 2NaCℓ_(s)
1. כמה מול נתרן (Na) יגיבו עם 8 מול כלור (Cℓ₂)?
  
  Na Cℓ₂
  
  2 : 1 יחס מולים
  
  16 $\begin{matrix} \times \frac { 2 }{ 1 } \\ \longrightarrow \end{matrix}$ 8 n (מול)
  
  תשובה: יגיבו 16 מול נתרן.
2. כמה מול תוצר (NaCℓ) נקבל מתגובה של 10 מול נתרן?
  
  NaCℓ Na
  
  2 : 2 יחס מולים
  
  10 $\begin{matrix} \times \frac { 2 }{ 2 } \\ \longrightarrow \end{matrix}$ 10 n (מול)
  
  יווצרו 10 מול תוצר.
3. כמה מול כלור יש להגיב כדי ליצור 25 מול תוצר ?
  
  Cℓ₂ NaCℓ
  
  1 : 2 יחס מולים
  
  12.5 $\begin{matrix} \times \frac { 1 }{ 2 } \\ \longrightarrow \end{matrix}$ 25 n (מול)
  
  יש להגיב 12.5 מול כלור.
נתונה התגובה הזו:
AℓH_3(s) + 3H₂O_(ℓ) → Aℓ(OH)_3(s) +3H_2(g)
1. כמה מול מימן (H₂) נקבל מתגובה של 2.4 מול של AℓH₃?
  
  H₂ AℓH₃
  
  3 : 1 יחס מולים
  
  7.2 $\begin{matrix} \times \frac { 3 }{ 1 } \\ \longrightarrow \end{matrix}$ 2.4 n (מול)
  
  יתקבלו 7.2 מול מימן .
2. איזה נפח של גז מימן בתנאי חדר יתקבלו מתגובה של 4 מול של AℓH₃?
  
  H₂ AℓH₃
  
  3 : 1 יחס מולים
  
  12 $\begin{matrix} \times \frac { 3 }{ 1 } \\ \longrightarrow \end{matrix}$ 4 n מול
  
  25 Vm ליטר/מול
  
  $V=n\times Vm=300$ V ליטר
  
  יתקבלו 300 ליטר גז מימן.
3. איזה מסה של AℓH₃ יש להגיב כדי ליצור 6 מול גז מימן?
  
  H₂ AℓH₃
  
  3 : 1 יחס מולים
  
  6 $\begin{matrix} \times \frac { 1 }{ 3 } \\ \longleftarrow \end{matrix}$ 2 n מול
  
  30 Mw (גרם/מול)
  
  $m=n\times Mw=60$ m (גרם)
  
  יש להגיב 60 גרם של AℓH₃ .
4. איזה נפח של גז מימן נקבל מתגובה של 150 גרם של AℓH₃ בתנאים בהם 1 מול גז תופס נפח של 41 ליטר.
  (יש לזכור שנפח של 1 מול גז הוא בעצם הנפח המולרי.כן יש לזכור שיחס המולים הוא יחס המקדמים בתגובה הנתונה, וכדי לעבור מחומר לחומר יש לעבור רק דרך יחס המולים)
  
  H₂ AℓH₃
  
  3 : 1 יחס מולים
  
  150 m (גרם)
  
  30 Mw (גרם/מול)
  
  15 $\begin{matrix} \times \frac { 3 }{ 1 } \\ \longrightarrow \end{matrix}$ $n=\frac { m }{ Mw }=5$ n (מול)
  
  41 Vm (ליטר/מול)
  
  $V=n\times Vm=615$ V (ליטר)
  
  יתקבלו 615 ליטר גז מימן .
נתונה התגובה הזו:
N₂H_4(g) + 2N₂O_(g) → 3N_2(g) + 2H₂O_(g)
1. איזה נפח של גז חנקן (N₂) נקבל בתנאי תקן (22.4 ליטר למול) מתגובה של 128 גרם של N₂H₄?
  
  N₂ N₂H₄
  
  3 : 1 יחס מולים
  
  128 m (גרם)
  
  32 Mw (גרם/מול)
  
  12 $\begin{matrix} \times \frac { 3 }{ 1 } \\ \longrightarrow \end{matrix}$ $n=\frac { m }{ Mw }=4$ n (מול)
  
  22.4 Vm (ליטר/מול)
  
  $V=n\times Vm=268.8$ V (ליטר)
  
  נוצרים 268.8 ליטר חנקן.
2. איזו מסה של מים H₂O נקבל מתגובה של 132 גרם של N₂O?
  
  H₂O N₂O
  
  2 : 2 יחס מולים
  
  $m=n\times Mw=54$ 132 m (גרם)
  
  18 44 Mw (גרם/מול)
  
  3 $\begin{matrix} \times \frac { 2 }{ 2 } \\ \longrightarrow \end{matrix}$ $n=\frac { m }{ Mw }=3$ n (מול)
  
  יתקבלו 54 גרם מים .
3. מגיבים 33×10²³ מולקולות של N₂O. מה המסה של החנקן שתתקבל?
  
  N₂ N₂O
  
  3 : 2 יחס מולים
  
  33×10²³ N
  
  6×10²³ N_A
  
  8.25 $\begin{matrix} \times \frac { 3 }{ 2 } \\ \longrightarrow \end{matrix}$ $n=\frac { N }{ { N }_{ A } } =5.5$ n (מול)
  
  28 Mw (גרם/מול)
  
  $m=n\times Mw=231$ m (גרם)
  
  תתקבל מסה של 231 גרם חנקן.
נתונה סגסוגת בעלת מסה של 12 גרם שעשויה מזהב (Au) ומנחושת (Cu) . הִכניסו את הסגסוגת לכלי המכיל חומצה חנקתית והתרחשה התגובה הזו:
Cu_(s) + 4HNO_3(aq) → Cu(NO₃)_2(aq) + 2NO_2(g) + 2H₂O_(ℓ)
בתגובה נוצרו 8 ליטר של NO₂ בתנאים בהם 1 מול גז תופס נפח של 64 ליטר.
מהו אחוז הזהב בסגסוגת, בהנחה שכל הנחושת שבסגסוגת הגיבה?

המשך התוכן בעמוד זה למנויים בלבד

אם הינך מנוי/ה אנא הכנס שם משתמש וסיסמא!

לרכישת מנוי לחץ כאן

שם משתמש:
סיסמה: