11.9 – Gaslovene og kemiske reaktioner

Gaslovene og kemiske reaktioner

Gasser er involveret som reaktanter og produkter i mange kemiske reaktioner. For eksempel har vi set, at forbrænding af organiske brændstoffer med oxygengas, danner kuldioxidgas og vanddamp. I kombinationsreaktioner, har vi set at hydrogengas og nitrogengas reagerer, til dannelse af ammoniakgas, og at hydrogengas og oxygengas, danner vand. Typisk, er informationerne oplyst om en gas der deltager i en reaktion, dens tryk (P), volumen (V), og temperatur (T). Vi kan derfor bruge idealgasloven til bestemmelse af antal mol af gassen der reagerer. Hvis vi får oplyst antal mol af en af gasserne i en reaktion, kan vi bruge mol-til-mol faktoren, til at fastslå antal mol at de øvrige stoffer.

Opgaveeksempel 11.13

Gasser i kemiske reaktioner

Kalksten (CaCO₃) reagerer med HCl, og danner opløst calciumchlorid, kuldioxidgas, og vand:

${CaCO}_{3 (s)} + 2 {HCl}_{(aq)} \to {CaCl}_{2 (aq)} + {CO}_{2 (g)} + H_{2} O_{(l)}$

Hvor mange liter CO₂ dannes, ved 752 mmHg og 24 ºC, fra en 25,0 g prøve af kalksten?

Løsning

Trin 1:
Angiv de oplyste mængder og de ønskede mængder.

Trin 2:
Opstil en plan til beregning af de ønskede mængder.

gram CaCO₃

mol CaCO₃

mol CO₂

Trin 3:
Opstil ligeværdierne og konverteringsfaktorene for den molare masse og mol-til-mol faktorene.

	1 mol CaCO₃ = 100,09 g CaCO₃	1 mol CaCO₃ = 1 mol CO₂
	$\frac{\textup{100,09 g CaCO}_{3}}{\textup{1 mol CaCO}_{3}}\; \; \; \; \; \textup{og}\; \; \; \; \; \frac{\textup{1 mol CaCO}_{3}}{\textup{100,09 g CaCO}_{3}}$	$\frac{\textup{1 mol CaCO}_{3}}{\textup{1 mol CO}_{2}}\; \; \; \; \; \textup{og}\; \; \; \; \; \frac{\textup{1 mol CO}_{2}}{\textup{1 mol CaCO}_{3}}$

Trin 4:
Opstil opgaven og beregn antal mol for den ønskede mængde.

$\textup{25,0 g CaCO}_{3}\cdot \frac{\textup{1 mol CaCO}_{3}}{\textup{100,09 g CaCO}_{3}}\cdot \frac{\textup{1 mol CO}_{2}}{\textup{1 mol CaCO}_{3}}=\textup{0,250 mol CO}_{2}$

Trin 5:
Konverter antal mol af den ønskede mængde, til massen eller volumen, ved at bruge den molare masse eller idealgasligningen.

$V=\frac{n\cdot R\cdot T}{P}$

$V=\frac{\textup{0,250 mol}\cdot (\textup{62,4}\frac{\textup{L}\cdot \textup{mmHg}}{\textup{mol}\cdot \textup{K}})\cdot \textup{297K}}{\textup{752 mmHg}}=\textup{6,16 L CO}_{2}$

11.10 – Partialtryk (Daltons lov) →