Aiheet:
- Yleinen
- Reaktioyhtälö C ja O2
- Reaktioyhtälö H2 ja O2
yleinen:
Tällä sivulla kerrotaan, kuinka reaktioyhtälöt tehdään oikein. Reaktioyhtälö on kaava, jossa aineet syötetään ennen palamista ja sen jälkeen (esim. C ja O2). Palamisen jälkeen nämä aineet ovat muodostuneet hiilidioksidiksi.
Reaktioyhtälön avulla määritetään sitten, kuinka monta kiloa ilmaa tarvitaan polttamaan 1 kilogramma kyseistä ainetta.
Reaktioyhtälö C ja O2:
C:n ja 2:n reaktioyhtälö on esitetty alla. Alla selitämme kuinka tämä yhtälö täytetään.
Aloitamme yläriviltä. Yhtälössä hiiliatomi (C) on yhdessä happiatomien (O2) kanssa nuolen vasemmalla puolella. Nämä aineet on poltettava. Nuoli osoittaa aineiden välisen yhteyden palamisen jälkeen. Yhtälö osoittaa nyt, että yksi hiiliatomi ja kaksi happiatomia muodostavat yhdessä hiilidioksidin (CO2).
Seuraavaa vaihetta varten on tärkeää määrittää C:n ja O2:n atomimassat. Jokaisella kemiallisen alkuaineen isotoopilla on erilainen atomimassa, joka ilmaistaan grammoina moolia kohden. Hiilen ja hapen atomimassat on annettu:
C = 12 g/mol
O = 16 g/mol
Ensin annetaan reaktioyhtälö C:n ja O2:n palamiselle:
Sitten atomimassat merkitään muistiin. 12 on sijoitettu C:n ja 2:n alle (16 × 2), koska O2 koostuu kahdesta happiatomista, joista kumpikin painaa 16 grammaa moolia kohden.
Nuolen oikealla puolella C-atomi on lisätty happiatomeihin. Tästä tulee 44. Seuraavassa vaiheessa lasketaan, kuinka monta kiloa happea tarvitaan yhden kilogramman hiilen polttamiseen. Teemme tämän jakamalla koko yhtälön 12:lla.
12:lla jakamisen jälkeen jäljelle jää seuraavat luvut:
Nyt se tosiaan sanoo:
Haluamme sen kilogrammoina, emme grammoina moolia kohden. Periaatteessa g/mol voi vain korvata kg:lla, koska näet sen suhteina.
Esimerkki:
Sinun tulee lisätä 10 litra puhdistusainetta 1 litraan vettä. (Yksi kymmenesosa puhdistusainetta litraa vettä kohden.) Tämä tarkoittaa, että 10 hehtolitra tätä ainetta on lisättävä myös jokaista 1 hehtolitraa vettä kohden. Tai 10 senttilitraa vettä ja 1 senttilitra puhdistusainetta, mutta sitten sinun on sekoitettava tämä 100 kertaa peräkkäin, jotta saat takaisin 10 litraa vettä 1 litraa puhdistusainetta kohti. Suhteet pysyvät samoina.
Johtopäätös on, että grammat per mooli ja kg voidaan vaihtaa keskenään, kunhan kaavassa ei esiinny muita määriä!
Yhtälö osoittaa nyt, että 2,67 kg C:n polttamiseen tarvitaan 2 kg O1:ta. Tämä tuottaa 3,67 kg CO2:ta. Voit helposti tarkistaa, onko laskentavirhe tehty vertaamalla nuolen vasemmalla ja oikealla puolella olevia numeroita. Kun lisäät numerot nuolen vasemmalle puolelle, saat 3,67, samoin kuin nuolen oikealla puolella oleva numero, joten tämä on tehty hyvin. On hyödyllistä tarkistaa itsesi tällä tavalla, varsinkin pitkillä reaktioyhtälöillä.
Reaktioyhtälö H2 ja O2:
Asetimme reaktioyhtälön H2:lle ja O2:lle, kuten teimme edellä CO:n ja O2:n kanssa. Reaktioyhtälön tekeminen oikein on nyt hieman erilaista.
Aloitamme uudelleen alusta; Palamisen jälkeen H2 ja O2 muodostuvat H2O:ksi, mutta siellä syntyy ensimmäinen ongelma:
Jos lisäät H2:n ja O2:n yhteen, saat H2O2:n. Tämä ei ole vettä, vaan vetyperoksidia. Se ei tietenkään ole tarkoitus. Tämä on kohta, jossa reaktioyhtälö on korjattava, koska H2O:ta täytyy lopulta muodostua. Nyt on tehtävä kaksinkertainen vetyatomien määrä. Teemme tämän seuraavasti. Kun nyt laitat 2:n H2:n eteen, sinulla on (2xH2) = 4 vetyatomia.
Sama koskee nuolen oikeaa puolta, mutta nyt myös O kerrotaan kahdella. Koska seuraava koskee:
2H2 = 2(H2O) = 2xH2 ja 2x2.
Joten nyt sinulla on kaksi happiatomia takaisin, mukaan lukien vain 4 vetyatomia. Joten näet, että et voi yksinkertaisesti lisätä atomeja yhteen, koska silloin syntyy vetyperoksidin kemiallinen yhdiste veden sijasta.
Seuraava vaihe on atomimassan laskeminen. Seuraavaa vaihetta varten on tärkeää määrittää H:n ja O2:n atomimassat. Hiilen ja hapen atomimassat on annettu:
H = 1 g/mol
O = 16 g/mol
Nyt kuluu 32 kg O2:ta 4 kg H2:n polttamiseen. Palamisen jälkeen muodostuu 36 kg H2O:ta. Jakamalla nyt koko yhtälö 4:llä, voidaan määrittää, kuinka monta kg O2:ta tarvitaan polttamaan 1 kg H2:ta:
Lopulta siitä tulee:
Joten 1 kg vetyä polttamiseen tarvitaan 8 kg happea.
