Voorbeeldprobleem van massaverhoudingen in evenwichtige vergelijkingen

Een massaverhouding verwijst naar de verhouding van de massa reactanten en producten ten opzichte van elkaar. In een evenwichtige chemische vergelijking kunt u de molverhouding gebruiken om massa in grammen op te lossen. Je kunt een vergelijking gebruiken om te leren hoe je de massa van een verbinding kunt vinden, op voorwaarde dat je de hoeveelheid weet van een deelnemer aan de reactie.

Massabalansprobleem

De evenwichtige vergelijking voor de synthese van ammoniak is 3 H₂(g) + N₂(g) → 2 NH₃(G).

Berekenen:

1. De massa in gram NH₃ gevormd uit de reactie van 64,0 g N₂
2. De massa in grammen N₂ vereist voor vorm 1,00 kg NH₃

Oplossing:

Uit de evenwichtige vergelijking is bekend dat:

1 mol N₂ ∝ 2 mol NH₃

Gebruik het periodiek systeem om naar de atoomgewichten van de elementen te kijken en de gewichten van de reactanten en producten te berekenen:

1 mol N₂ = 2 (14,0 g) = 28,0 g

1 mol NH₃ is 14,0 g + 3 (1,0 g) = 17,0 g

Deze relaties kunnen worden gecombineerd om de conversiefactoren te geven die nodig zijn om de massa in gram NH te berekenen₃ gevormd uit 64,0 g N₂:

Massa NH₃ = 64,0 g N₂ x 1 mol N₂/ 28,0 g NH₂ x 2 mol NH₃/ 1 mol NH₃ x 17,0 g NH₃/ 1 mol NH₃

Massa NH₃ = 77,7 g NH₃

Om het antwoord op het tweede deel van het probleem te krijgen, worden dezelfde conversies gebruikt in een reeks van drie stappen:

1. (1) gram NH₃ → mollen NH₃ (1 mol NH₃ = 17,0 g NH₃)
2. (2) mol NH₃ → mollen N₂ (1 mol N₂ ∝ 2 mol NH₃)
3. (3) mol N₂ → gram N₂ (1 mol N₂ = 28,0 g N₂)

Massa N₂ = 1,00 x 10³ g NH₃ x 1 mol NH₃/17,0 g NH₃ x 1 mol N₂/ 2 mol NH₃ x 28,0 g N₂/ 1 mol N₂