Předměty:
- obecný
- Reakční rovnice C a O2
- Reakční rovnice H2 a O2
Obecné:
Tato stránka vysvětluje, jak provést správné reakční rovnice. Reakční rovnice je vzorec, do kterého se zadávají látky před a po spalování (například C a O2). Po spalování se tyto látky přemění na CO2.
Reakční rovnice se pak použije k určení, kolik kilogramů vzduchu je potřeba ke spálení 1 kilogramu dané látky.
Reakční rovnice C a O2:
Reakční rovnice C a O2 je uvedena níže. Níže vysvětlíme, jak tuto rovnici vyplnit.
Začneme na horním řádku. V rovnici je atom uhlíku (C) spolu s atomy kyslíku (O2) na levé straně šipky. Tyto látky je nutné spálit. Šipka ukazuje souvislost mezi látkami po spalování. Rovnice nyní ukazuje, že jeden atom uhlíku a dva atomy kyslíku společně tvoří oxid uhličitý (CO2).
Pro další krok je důležité určit atomové hmotnosti C a O2. Každý izotop chemického prvku má jinou atomovou hmotnost, která se vyjadřuje v gramech na mol. Atomové hmotnosti uhlíku a kyslíku jsou dány:
C = 12 g/mol
O = 16 g/mol
Nejprve je uvedena reakční rovnice pro spalování C a O2:
Poté se zaznamenají atomové hmotnosti. 12 je umístěn pod C a pod O2 (16×2), protože O2 se skládá ze dvou atomů kyslíku, každý o hmotnosti 16 gramů na mol.
Na pravé straně šipky je atom C přidán k atomům kyslíku. To dává dohromady 44. V dalším kroku se spočítá, kolik kilogramů kyslíku je potřeba ke spálení jednoho kilogramu uhlíku. Uděláme to tak, že celou rovnici vydělíme 12.
Po dělení 12 zůstanou tato čísla:
Teď to vlastně říká:
Chceme to v kilogramech a ne v gramech na mol. V zásadě můžete pouze nahradit g/mol kg, protože to můžete vidět jako poměry.
Příklad:
Na 10 litrů vody musíte přidat 1 litr čisticího prostředku. (Jedna desetina čisticího prostředku na litr vody.) To znamená, že na každých 10 hektolitrů vody je nutné přidat 1 hektolitr tohoto prostředku. Nebo 10 centilitrů vody a 1 centilitr čisticího prostředku, ale pak to budete muset 100x za sebou promíchat, abyste se vrátili k 10 litrům vody na 1 litr čisticího prostředku. Proporce zůstávají stejné.
Závěr je takový, že gramy na mol a kg lze zaměnit, pokud se ve vzorci neobjeví žádná jiná množství!
Rovnice nyní ukazuje, že ke spálení 2,67 kg C je potřeba 2 kg O1. To produkuje 3,67 kg CO2. Porovnáním čísel vlevo a vpravo od šipky můžete snadno zkontrolovat, zda nedošlo k chybě ve výpočtu. Přidáním čísel nalevo od šipky získáte 3,67, stejně jako čísla napravo od šipky, takže je to dobře. Je užitečné se tímto způsobem kontrolovat, zvláště u dlouhých reakčních rovnic.
Reakční rovnice H2 a O2:
Nastavili jsme reakční rovnici pro H2 a O2 stejně jako výše pro CO a O2. Udělat správnou reakční rovnici je nyní trochu jiné.
Začínáme znovu od začátku; Po spálení se H2 a O2 přemění na H2O, ale zde nastává první problém:
Pokud byste přidali H2 a O2 dohromady, dostali byste H2O2. To není voda, ale peroxid vodíku. To samozřejmě není záměr. Toto je bod, kde je třeba upravit rovnici reakce, protože nakonec musí vzniknout H2O. Co je nyní potřeba udělat, je zdvojnásobit počet atomů vodíku. Děláme to následovně. Tím, že dáte 2 před H2, máte (2xH2) = 4 atomy vodíku.
Totéž platí pro pravou stranu šipky, ale nyní je O také vynásobeno 2. Protože platí následující:
2H2 = 2(H2) = 2xH2 a 2x2.
Takže nyní máte zpět dva atomy kyslíku, pouze včetně 4 atomů vodíku. Takže vidíte, že nemůžete jednoduše sčítat atomy dohromady, protože pak místo vody vznikne chemická sloučenina peroxidu vodíku.
Dalším krokem je výpočet atomových hmotností. Pro další krok je důležité určit atomové hmotnosti H a O2. Atomové hmotnosti uhlíku a kyslíku jsou dány:
H = 1 g/mol
O = 16 g/mol
Ke spálení 32 kg H2 je nyní potřeba 4 kg O2. Po spálení vznikne 36 kg H2O. Vydělením celé rovnice číslem 4 lze určit, kolik kg O2 je potřeba ke spálení 1 kg H2:
Nakonec se z toho stane:
Ke spálení 1 kg vodíku je tedy potřeba 8 kg kyslíku.
