If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Agar veb-filtrlardan foydalanayotgan boʻlsangiz *.kastatic.org va *.kasandbox.org domenlariga ruxsat berilganligini tekshirib koʻring.

Asosiy kontent

Stexiometriya

Reagentlarning miqdorini hisoblashda tenglashtirilgan reaksiya tenglamasidagi mol nisbatlardan qanday foydalanish mumkin?

Kirish

Sovutish jarayonidagi hozirgina pishirilgan shokoladli pishiriqlar.
Siz stexiometrik koʻnikmalardan foydalanib pishiriqlar retseptini yanada takomillashtirishingiz mumkin! Shokoladli pishiriqlar Kimberley Vardeman olgan surat, Wikimedia Commons, CC-BY 2.0
Turli pishiriqlar va kimyo oʻrtasida qanday umumiylik bor? Bu umumiylik oʻz ichiga juda koʻp narsalarni olar ekan! Tenglashtirilgan kimyoviy tenglama – reaksiyaning retsepti hisoblanadi: bu retsept reagentlar (masalliqlar) va mahsulotlar (pishiriqlar)ning roʻyxatini, ularning bir-biriga mutanosibligini oʻz ichiga oladi.
Tenglashtirilgan kimyoviy reaksiya tenglamasidan foydalanib, reagentlar va ulardan hosil boʻluvchi mahsulotlarning miqdorini hisoblab topish stexiometriya deb nomlanadi. Bu super texnik soʻz sodda qilib aytganda, tenglashtirilgan tenglamada koʻrsatilgan nisbatlardan foydalanishni nazarda tutadi. Bu maqolada biz reaksiya uchun zarur boʻlgan reagentlarning miqdorini hisoblashda mol nisbatlardan qanday foydalanish kerakligini muhokama qilamiz.

Tenglashtirilgan tenglamalar va mol nisbatlar

Biz tenglamamizni tenglashtirishda foydalanadigan raqamlar stexiometrik koeffitsiyentlar deb ataladi. Stexiometrik koeffitsiyentlardan foydalanib moddalarning oʻzaro nisbatlarini hosil qila olamiz va bu nisbatlar bizga reaksiyamizdagi kimyoviy moddalarning oʻzaro mutanosibligi haqida xabar beradi. Siz bu nisbat mol nisbati, stexiometrik omil yoki stexiometrik nisbat deb nomlanishini ham koʻrishingiz mumkin. Mol nisbatidan turli miqdoriy oʻlchovlarni bir-biriga aylantirishda foydalansa ham boʻladi.
Masalalarni yechish uchun maslahat: birinchi va eng muhim qadam - barcha stexiometrik masalalar uchun bir xil - qanday masalani yechishingizdan qatʼi nazar, tenglamangiz toʻgʻri tenglashtirilgan ekaniga ishonch hosil qiling! Agar tenglama toʻgʻri tenglashtirilgan boʻlmasa, mol nisbatlari xato boʻladi va javoblar ham shunga koʻra notoʻgʻri hisoblanadi.
Masalan, quyida keltirilgan tenglashtirilgan tenglama uchun stexiometrik koeffitsiyentlar bizga 2 mol Fe va 1 mol Al2O3 hosil qilishi uchun 1 mol Fe2O3 va 2 mol Al oʻzaro reaksiya kirishishi zarurligini koʻrsatmoqda.
Fe2O3(q)+2Al(q)2Fe(s)+Al2O3(q)
Agar bizga Fe2O3 ning massasi maʼlum boʻlsa, shu Fe2O3 bilan toʻla reaksiyaga kirishish uchun qancha mol Al kerak boʻlishini ularning koeffitsiyent nisbatlaridan foydalanib hisoblay olamiz:
 Al va Fe2O3 ning oʻzaro mol nisbati=2mol Al1mol Fe2O3

Misol: reagentlarning ogʻirligini hisoblash uchun mol nisbatlaridan foydalanish

Quyidagi tenglashtirilmagan reaksiyada 3,10 gramm H2SO4 bilan toʻla reaksiyaga kirishishi uchun necha gramm NaOH zarur boʻladi?
NaOH(s.e)+H2SO4(s.e)H2O+Na2SO4(s.e)       Tenglashtirilmagan!
Bu reaksiyada bizda tenglamaning reagentlar tomonida 1 ta Na va 3 ta H, mahsulotlar tomonida esa 2 ta Na va 2 ta H bor. Demak, ikkinchi tomonda 2 ta Na boʻlgani sababli reagentlar tomondagi NaOH ning koeffitsiyentini 2 ga koʻpaytirib va ikkala tomonda ham 6 ta O va 4 ta H boʻlishi uchun mahsulotlar tomondagi H2O ning koeffitsiyentini 2 ga koʻpaytirib, tenglamamizni tenglashtira olamiz. Bu bizga quyidagi tenglashtirilgan reaksiyani beradi:
2NaOH(s.e)+H2SO4(s.e)2H2O+Na2SO4(s.e)    Tenglashdi, qoyil!
Tenglamamizni tenglashtirib olganimizdan soʻng, biz oʻzimizga quyidagi savollarni bera olamiz:
  • Qaysi kimyoviy reagent(lar)ning miqdori bizga maʼlum?
  • Biz nimani hisoblab topmoqchimiz?
Yuqoridagi masalada bizga H2SO4 ning miqdori 3,10 gramm ekani maʼlum va biz reaksiya uchun qancha NaOH sarf boʻlishini hisoblab topmoqchimiz. Tenglashtirilgan tenglama va aniq maqsadga ega boʻlganimizdan soʻng, umid qilamizki, quyidagi strategiyadan foydalangan holda biz bu stexiometrik masalani yecha olamiz:

1-bosqich: bizga maʼlum kimyoviy moddalar miqdorini mol koʻrinishiga aylantirish.

Bu masalada bizga maʼlum boʻlgan miqdor - H2SO4 ning massasi. Biz H2SO4 ning massasini uning molekulyar ogʻirligidan foydalanib mol koʻrinishiga oʻtkaza olamiz. H2SO4 ning molekulyar ogʻirligi 98,09 g/mol ni tashkil qilishini bilgan holda biz H2SO4 ning mol miqdorini quyidagicha topa olamiz:
3,10gH2SO4×1molH2SO498,09gH2SO4=3,16×102mol H2SO4

2-bosqich: boshqa moddalarning mol miqdorini topishda mol nisbatidan foydalanish.

Keltirilgan masalada bizni qiziqtirgan narsa bu – NaOH ning miqdorini hisoblab topish, shunday ekan, bu masalani hal qilishda biz NaOH va H2SO4 lar oʻrtasidagi mol nisbatlaridan foydalanamiz. Yuqorida tenglashtirilgan kimyoviy tenglamamizga asosan bizga reaksiya uchun 1 mol H2SO4 uchun 2 mol NaOH zarur edi, bu esa bizga quyidagi nisbatni beradi:
NaOH va H2SO4 ning oʻzaro mol nisbatlari=2mol NaOH1mol H2SO4
Biz bu nisbatdan foydalanib H2SO4 ning mol miqdoridan 1-bosqichda koʻrsatilgandek NaOH ning mol miqdorini topib olamiz:
3,16×102molH2SO4×2mol NaOH1mol H2SO4=6,32×102mol NaOH
Eʼtibor bering, biz mol nisbatini ikki xil koʻrinishda yozishimiz mumkin:
2mol NaOH1mol H2SO4     yoki   1mol H2SO42mol NaOH  X
Har bir koʻrinish turli javoblarni beradi. Biroq ulardan faqat bir nisbat H2SO4 ning birliklarini toʻgʻri muvozanatini taʼminlaydi. Bu yerda muhim eslatma shuki, har doim birliklarni tekshiring! Hisoblash ishlarini osonlashtirish maqsadida birliklar ustida qanday ishlash kerakligi haqida bilmoqchi boʻlsangiz, ushbu oʻlchovli tahlil haqidagi videoni koʻrishingiz mumkin.

3-bosqich: mol miqdorlarni massaga aylantirish.

Biz 2-bosqichda hisoblab topgan NaOH ning mol miqdori va uning molekulyar massasidan foydalanib grammlarga oʻtkaza olamiz:
6,32×102molNaOH×40,00g NaOH1mol NaOH=2,53g NaOH
Demak, yuqoridagi reaksiyada 3,10 gramm H2SO4 bilan toʻla reaksiyaga kirishishi uchun bizga 2,53 gramm NaOH kerak boʻlar ekan.
Qisqa yoʻl: biz foydalanayotgan oʻlchov birliklariga yaxshilab eʼtibor bergan holda birdaniga yuqoridagi 3 ta bosqichni birlashtirib hisoblashimiz ham mumkin. Shunday qilib, H2SO4 massasi orqali NaOH ning massasini topishda quyidagi ifodadan foydalana olamiz:
3,10gH2SO4   ×   1molH2SO498,09gH2SO4   ×   2mol NaOH1mol H2SO4   ×   40,00g NaOH1mol NaOH = 2,53g NaOH                       1-bosqich                                      2-bosqich              3-bosqich       H2SO4 ning molini topish         Mol nisbatidan foydalanish    NaOH ning massasini topish                                  
Ifodaga diqqat bilan nazar solsak, yuqoridagi 1 dan 3 gacha boʻlgan bosqichlarni ajratishimiz mumkin. Yagona farqi, ularning har birini alohida hisoblash oʻrniga, biz barcha bosqichdan birdaniga foydalandik.

Xulosa

Tenglashtirilgan kimyoviy reaksiyadagi koeffitsiyentlar bizga reagentlar va mahsulotlarnig oʻzaro nisbatlari haqida maʼlumot beradi. Reaksiyamizdagi reagentlar va mahsulotlarning miqdorlarini bir-biriga bogʻliq ravishda aniqlashda biz koeffitsiyentlar nisbatidan foydalanamiz.
Yogʻ, un, bodom, shokolad – pishiriqlar uchun kerak boʻladigan asosiy masalliqlar hisoblanadi hamda xamir yoygich va shakl beruvchilar ham kerak boʻladi. Har biri yogʻoch stol ustiga qoʻyilgan.
Kimyoviy tajribalarni oʻtkazish ham xuddi pishiriq tayyorlash jarayoniga oʻxshaydi. Umid qilamizki, sizning laboratoriya stolingizning yuzasi bu rasmda koʻrsatilgan oshxona stolidan koʻra tozaroq! Rasm pixabayʼdan olingan, CC0 1.0
Koʻp uchraydigan boshqa stexiometrik hisob-kitoblar haqida kengroq maʼlumot olish uchun cheklangan reagentlar va reaksiya unumi haqidagi juda qiziq boʻlgan mavzuning davomini oʻrganib chiqishingiz mumkin!