Av Kylene Arnold – Uppdaterad 30 augusti 2022

TL;DR

För att bestämma mol i en reaktion, omvandla alla reaktantmassor till gram, beräkna varje förenings molmassa, dividera gram med molmassa och använd de stökiometriska koefficienterna för att hitta det begränsande reagens- och produktutbytet.

1. Konvertera reaktantmassorna till gram

Börja med att uttrycka varje reaktants massa i gram. Till exempel är 0,05 kg natrium (Na) lika med 50,0 g (0,05 kg×1 000 g/kg). I exemplet med natrium-klor har vi 50,0 gNa och 25 000 gCl₂.

2. Bestäm atomvikter

Hämta varje grundämnes atomvikt från det periodiska systemet (uttryckt i atommassaenheter, amu). Na = 22,990 amu, Cl = 35,453 amu.

3. Beräkna molära massor av reaktanter och produkter

Summa atomvikterna för alla atomer i varje förening för att erhålla dess molära massa (gmol⁻¹). Till exempel:

• Na:22,990 gmol⁻¹
• Cl₂:2×35,453 = 70,506 gmol⁻¹
• NaCl:22,990 + 35,453 = 58,443 gmol⁻¹

4. Konvertera gram till mol

Dela varje reaktants massa med dess molära massa:

• Na:50,0 g÷22,990 gmol⁻¹ = 2,1749 mol
• Cl₂:25 000 g÷70,506 gmol⁻¹ = 0,3546 mol

5. Inspektera reaktionskoefficienterna

Den balanserade ekvationen är 2 Na + Cl₂ → 2 NaCl. Koefficienter indikerar molförhållandet:2Na:1Cl2:2NaCl.

6. Identifiera den begränsande reaktanten

Beräkna hur många mol produkt varje reaktant kan generera med hjälp av det stökiometriska förhållandet.

• Na → 2,1749 molNa ×(2NaCl/2Na) = 2,1749 molNaCl
• Cl₂ → 0,3546 molCl₂ ×(2NaCl/1Cl₂) = 0,7092 molNaCl

Det lägre värdet (0,7092 molNaCl) indikerar att Cl₂ är den begränsande reaktanten.

7. Beräkna produktens maximala massa

Multiplicera mol av produkt med dess molära massa:

• 0,7092 molNaCl × 58,443 gmol⁻¹ = 41,4 gNaCl

8. Verifiera resultatet

Korskontrollera genom att beräkna massan baserat på Na-gränsen:2,1749 molNaCl × 58,443 gmol⁻¹ = 127,0 gNaCl. Eftersom den Cl₂‑härledda mängden är mindre, kommer reaktionen endast att producera ~41,4 g NaCl.

9. Beräkna slutliga mol av produkt

Dela produktmassan med dess molära massa för att bekräfta molarna:

• 41,4 g÷58,443 gmol⁻¹ = 0,709 molNaCl

Säkerhetsinformation

Natrium är mycket reaktivt; detta experiment bör endast utföras i en kontrollerad laboratoriemiljö av utbildad personal.

För auktoritativa data om Avogadros konstanta och molära massaberäkningar, se IUPAC och Wikipedia:Avogadro konstant .