استوکیومتری:

استوکيومتري بخشي از شيمي است که با ارتباط هاي کمي بين مقدار مواد شرکت کننده در واکنشهاي شيميايي دهنده ها و فرآورده ها) سرو کار دارد. اين روابط شامل روابط وزني ، مولي ، حجمي و به طور کلي نسبت مقدار عنصرها و ترکيبها در يک واکنش مي شود.

 

                                       

 

روابط مولي – مولي در محاسبه هاي استوکيومتری

استوکيومتري فرمولي 

فرمول شيميايي هر ترکيب نشان دهنده ي نوع و تعداد اتمهاي تشکيل دهنده ي آن است. بنابراين مي توان نسبت تعداد اتمهاي (يا مولهاي) هر ترکيب را از روي فرمول شيميايي آن نوشت . به عنوان مثال براي H2O مي توان نوشت :

 

تعداد اتمهاي H در يک مولکولH2O

تعداد اتمهاي O در يک مولکولH2O

=

تعداد مولهاي H  در يک مول H2O

تعداد مولهاي O در يک مول H2O

 

استو کيومتري واکنش

يک معادله ي موازنه شده ، رابطه ي کمي بين شمار ذره هاي واکنش دهنده ها و فرآورده ها را نشان مي دهد.

از روي ضريب مواد در معادله موازنه شده مي توان دريافت که مواد با چه نسبتهاي مولي با هم واکنش مي شوند. مثلاً براي معادله زير مي توان گفت که به ازاي هر مول O2 ،م 2  مول H2 مصرف شده و ۲ مول H20 توليد شده است.

 

 2H2 + O2 ® 2H2O

                         

                               تصویر

 

روابط جرمي – جرمي در محاسبه هاي استوکيومتري

در اغلب مسائل جرم مواد بر حسب گرم آنها داده مي شود. در اين موارد ابتدا جرم را با دانستن جرم مولي به مول تبديل مي کنيم و بعد با استفاده از ضرايب تبديل مناسب، تعداد مول خواسته شده در مسئله را محاسبه مي کنيم. اگر جرم ماده را خواسته باشند دوباره اين مول را به جرم تبديل مي کنیم.

 

تمرین ۱ :

 

از واکنش 5/3 مول NaOH  و مقدار کافي H3PO4، چند مول Na2HPO4 مطابق واکنش زير بدست مي آيد؟ 

NaOH +  H3PO4 ® Na2HPO4 + 2H2O

پاسخ :

1/5mol Na2HPO4

=

1mol Na2HPO4

2mol Na2OH

×

3/0 mol NaOH

=

molNa2HPO4

 

  تمرین ۲ :

 

ه جرمي از اکسيژن براي واکنش کامل با 1/96 g گاز پروپان  C3H8 لازم است ؟

C3H8 (g) + 5 O2(g) ® 3 CO2 (g) + 4 H2O (g)

(C3H8 =44/09  g.mol _1 و O2 = 32/0 mol_1

 

پاسخ : ابتدا مولهاي پروپان را محاسبه مي کنيم (با استفاده از جرم مولي پروپان)

2/18  mol C3H8

 =

1 mol  C3H8

44/09g C3H8

 ×

96/1 g C3H8

 =

Mol C3H8

 

حال تعداد مولهاي اکسيژن را با استفاده از ضريب تبديل مناسب محاسبه مي کنيم.

 

10/9 mol O2

=

5 mol o2

1mol C3H8

×

2/18 mol C3H8 

=

Mol O2  

با استفاده از جرم مولي O2 ، جرم اکسيژن را بر حسب گرم محاسبه مي کنيم.

349g O2

 =

32/0g O2

1mol  O2

 ×

10/9 mol O2 

 =

g O2