فاعل، موضوع:
- عمومی
- معادله واکنش C و O2
- معادله واکنش H2 و O2
جلبک:
این صفحه نحوه درست کردن معادلات واکنش را توضیح می دهد. معادله واکنش فرمولی است که در آن مواد قبل و بعد از احتراق وارد می شوند (به عنوان مثال C و O2). پس از احتراق، این مواد به CO2 تبدیل می شوند.
سپس از معادله واکنش برای تعیین چند کیلوگرم هوا برای سوزاندن 1 کیلوگرم ماده مورد نظر استفاده می شود.
معادله واکنش C و O2:
معادله واکنش C و O2 در زیر نشان داده شده است. در زیر نحوه تکمیل این معادله را توضیح می دهیم.
ما از خط بالایی شروع خواهیم کرد. در معادله، اتم کربن (C) به همراه اتم های اکسیژن (O2) در سمت چپ فلش قرار دارند. این مواد باید سوزانده شوند. فلش ارتباط بین مواد را پس از احتراق نشان می دهد. اکنون معادله نشان می دهد که یک اتم کربن و دو اتم اکسیژن با هم دی اکسید کربن (CO2) را تشکیل می دهند.
برای مرحله بعدی تعیین جرم اتمی C و O2 مهم است. هر ایزوتوپ یک عنصر شیمیایی دارای جرم اتمی متفاوتی است که بر حسب گرم بر مول بیان می شود. جرم اتمی کربن و اکسیژن به شرح زیر است:
C = 12 گرم در مول
O = 16 گرم در مول
ابتدا، معادله واکنش برای احتراق C و O2 داده شده است:
سپس توده های اتمی یادداشت می شوند. 12 در زیر C و زیر O2 (16×2) قرار می گیرد، زیرا O2 از دو اتم اکسیژن تشکیل شده است که وزن هر یک 16 گرم در هر مول است.
در سمت راست فلش اتم C به اتم های اکسیژن اضافه می شود. در مرحله بعد محاسبه می شود که برای سوزاندن یک کیلوگرم کربن چند کیلوگرم اکسیژن لازم است. این کار را با تقسیم کل معادله بر 44 انجام می دهیم.
پس از تقسیم بر 12، اعداد زیر باقی می مانند:
حالا در واقع می گوید:
ما آن را بر حسب کیلوگرم می خواهیم نه بر حسب گرم در مول. در اصل شما فقط می توانید g/mol را با کیلوگرم جایگزین کنید، زیرا می توانید آن را به صورت نسبت مشاهده کنید.
یک مثال:
شما باید 10 لیتر ماده پاک کننده را به 1 لیتر آب اضافه کنید. (یک دهم ماده پاک کننده به ازای هر لیتر آب) یعنی به ازای هر 10 هکتولیتر آب 1 هکتولیتر از آن ماده نیز باید اضافه شود. یا 10 سانتی‌متر آب و 1 سانتی‌متر ماده تمیزکننده، اما پس از آن باید 100 بار متوالی آن را مخلوط کنید تا به 10 لیتر آب در هر 1 لیتر ماده پاک‌کننده برگردید. نسبت ها ثابت می ماند.
نتیجه این است که گرم در مول و کیلوگرم را می توان تعویض کرد، البته تا زمانی که مقادیر دیگری در فرمول وجود نداشته باشد!
اکنون معادله نشان می دهد که برای سوزاندن 2,67 کیلوگرم C به 2 کیلوگرم O1 نیاز است. این 3,67 کیلوگرم CO2 تولید می کند. با مقایسه اعداد سمت چپ و راست فلش به راحتی می توانید بررسی کنید که آیا اشتباه محاسباتی رخ داده است. با اضافه کردن اعداد سمت چپ فلش، به شما 3,67 می دهد، همانطور که عدد سمت راست فلش، بنابراین این کار به خوبی انجام می شود. به خصوص با معادلات واکنش طولانی مفید است که خود را از این طریق بررسی کنید.
معادله واکنش H2 و O2:
معادله واکنش H2 و O2 را همانطور که در بالا با CO و O2 انجام دادیم تنظیم کردیم. درست کردن معادله واکنش اکنون کمی متفاوت است.
ما دوباره از ابتدا شروع می کنیم. پس از سوزاندن، H2 و O2 به H2O تبدیل می شوند، اما اولین مشکل اینجاست:
اگر H2 و O2 را با هم اضافه کنید، H2O2 دریافت خواهید کرد. این آب نیست، بلکه پراکسید هیدروژن است. البته منظور این نیست. این نقطه ای است که معادله واکنش باید اصلاح شود، زیرا در نهایت باید H2O تشکیل شود. آنچه اکنون باید انجام شود دو برابر کردن تعداد اتم های هیدروژن است. این کار را به صورت زیر انجام می دهیم. با قرار دادن 2 در مقابل H2، شما (2xH2) = 4 اتم هیدروژن دارید.
همین امر در مورد سمت راست فلش نیز صدق می کند، اما اکنون O نیز در 2 ضرب می شود. زیرا موارد زیر اعمال می شود:
2H2O = 2(H2O) = 2xH2 و 2xO2.
بنابراین اکنون شما دو اتم اکسیژن را که فقط شامل 4 اتم هیدروژن می‌شود، در اختیار دارید. بنابراین می بینید که نمی توانید به سادگی اتم ها را با هم جمع کنید، زیرا در این صورت به جای آب یک ترکیب شیمیایی از پراکسید هیدروژن ایجاد می شود.
مرحله بعدی محاسبه جرم اتمی است. برای مرحله بعدی تعیین جرم اتمی H و O2 مهم است. جرم اتمی کربن و اکسیژن به شرح زیر است:
H = 1 گرم در مول
O = 16 گرم در مول
اکنون برای سوزاندن 32 کیلوگرم H2 به 4 کیلوگرم O2 نیاز است. پس از احتراق، 36 کیلوگرم H2O تشکیل می شود. با تقسیم کل معادله بر 4، می توان تعیین کرد که برای سوزاندن 2 کیلوگرم H1 به چند کیلوگرم O2 نیاز است:
در نهایت تبدیل به:
بنابراین برای سوزاندن 1 کیلوگرم هیدروژن، 8 کیلوگرم اکسیژن لازم است.
