9.2 – Masseberegninger for reaktioner

Når vi har den afbalancerede kemiske ligning for en reaktion, kan vi bruge massen for en af stofferne (A) i reaktionen, til at beregne massen af et andet stof (B) i reaktionen. Beregningen kræver imidlertid, at vi konverterer massen af A til mol A, ved at bruge den molare massefaktor for A. Herefter kan vi bruge mol-til-mol faktoren der forbinder stof A med stof B, hvilken vi får fra koefficienterne i den afbalancerede ligning. Denne mol-mol faktor (B/A), vil konvertere mol A til mol B. Herefter kan den molare massefaktor for B, bruges til at beregne antal gram af stof B.

Konceptforståelse 9.2

Masse af produkt ud fra massen af reaktant

I biler og lastbilers motorer, reagerer nitrogen og oxygen fra luften under høje temperaturer, og danner nitrogenoxid, en bestanddel af smog. Færdiggør følgende, for at hjælpe dig med at besvare følgende spørgsmål: Hvor mange gram NO kan blive dannet, når 12,5 g O₂ reagerer?

$N_{2 (g)} + O_{2 (g)} \to 2 {NO}_{(g)}$

a. Hvilken molar massefaktor behøves, for at konvertere gram O₂ til mol O₂?
b. Hvilken mol-til-mol faktor behøves, for at konvertere mol O₂ til mol NO?
c. Hvilken molar massefaktor behøves, for at konvertere mol NO til gram NO?

Svar

a. Den molare massefaktor der giver antal mol O₂ er:

$\frac{\textup{1 mol O}_{2}}{\textup{32,00 g O}_{2}}$

b. Mol-til-mol faktoren der giver antal mol NO er:

$\frac{\textup{2 mol NO}}{\textup{1 mol O}_{2}}$

c. Den molare massefaktor der giver antal gram NO er:

$\frac{\textup{30,01 g NO}}{\textup{1 mol NO}}$

Opgaveeksempel 9.3

Masse af produkt

Når acetylen, C₂H₂, forbrændes med oxygen, dannes der høje temperaturer, som bruges til at svejse metaller.

$2 C_{2} H_{2 (g)} + 5 O_{2 (g)} \overset{∆}{\to} 4 {CO}_{2 (g)} + 2 H_{2} O_{(g)}$

Løsning

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

Trin 2:
Opstil en plan for konvertering af de oplyste mængder til de ønskede mængder.

gram C₂H₂

mol C₂H₂

mol CO₂

gram CO₂

Trin 3:
Brug koefficienterne til at opstille mol-til-mol faktorer, his det behøves.

Trin 4:
Opstil opgaven, så de ønskede mængder findes.

$\textup{56,6 g C}_{2}\textup{H}_{2}\cdot \frac{\textup{1 mol C}_{2}\textup{H}2}{\textup{26,04 g C}_{2}\textup{H}_{2}}\cdot \frac{\textup{4 mol CO}_{2}}{\textup{2 mol C}_{2}\textup{H}_{2}}\cdot \frac{\textup{44,01 g CO}_{2}}{\textup{1 mol CO}_{2}}=\textup{185 g CO}_{2}$

Opgaveeksempel 9.4

Masse af reaktant

Alkanen heptan, C₇H₁₆, er betegnet som nulpunktet i oktantallet for benzin. Heptan er en uønsket bestanddel af benzin, fordi det forbrænder hurtigt og forårsager at motoren banker. Hvor mange gram O₂ kræves, for at reagere med 22,50 g C₂H₁₆?

$C_{7} H_{16 (g)} + 11 O_{2 (g)} \overset{∆}{\to} 7 {CO}_{2 (g)} + 8 H_{2} O_{(g)}$

Løsning

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

Trin 2:
Opstil en plan for konvertering af de oplyste mængder til de ønskede mængder.

gram C₇H₁₆

mol C₇H₁₄

mol O₂

gram O₂

Trin 3:
Brug koefficienterne til at opstille mol-til-mol faktorer, hvis det behøves.

Trin 4:
Opstil opgaven, så de ønskede mængder findes.

$\textup{22,50 g C}_{7}\textup{H}_{16}\cdot \frac{\textup{1 mol C}_{7}\textup{H}_{16}}{\textup{100,2 g C}_{7}\textup{H}_{16}}\cdot \frac{\textup{11 mol O}_{2}}{\textup{1 mol C}_{7}\textup{H}_{16}}\cdot \frac{\textup{32,00 g O}_{2}}{\textup{1 mol O}_{2}}=\textup{79,07 g O}_{2}$

9.3 – Begrænsende reaktanter →