화학량 론은 무엇입니까? 위협적인 과학 주제처럼 들립니다. 그러나 화학에 매우 중요한 간단한 개념입니다. 화학량 론은 화학 반응에서 반응물과 생성물 사이의 관계를 살펴 봅니다. 정량적으로, 그것은 두더지의 수 사이의 관계입니다. 따라서 질량
반응은 균형을 이루어야합니다. 반응물에서와 같이 생성물에 동일한 수의 원자가 있어야합니다. 반응의 균형이 맞지 않으면 관계에 대한 정보를 도출 할 수 없습니다. 화학량 론적은 최종 제품을 생성하는 데 필요한 반응물의 양을 결정하는 데 도움이됩니다. 또한 시작한 양을 알아내는 데 도움이 될 수 있습니다.
화학 반응이란 무엇입니까?
간단히 말해서, 화학 반응은 한 세트의 화학 물질이 다른 화학 물질로 변형 될 때 발생합니다. 원자들 사이의 결합은 변화하여 새로운 것을 형성하기 위해 파손되고 재 배열 될 수 있습니다. 결과는 완전히 다른 속성을 특징으로합니다. 브라우니를 만드는 것처럼 생각하십시오.
밀가루, 코코아 및 계란과 같은 일상적인 성분으로 시작합니다. 그러나 당신이 그것들을 결합 할 때, 그들은 새로운 물질을 형성하기 위해 바뀝니다 - 맛있는 간식입니다. 화학량 론적이란 무엇이며 화학 반응과 어떤 관련이 있습니까? 전문가가 되려면 다음을 포함한 몇 가지 주요 개념을 이해해야합니다.
- 균형 화학 방정식
- 어금니 질량 찾기 및 계산
- 두더지 비율 계산
균형 방정식이란 무엇입니까?
화학량 론에 필요한 반응물의 양을 이해하려면 화학 방정식의 균형을 맞춰야합니다. 1789 년 Antoine Lavoisier에 의해 발견 된 질량 보존 법에 따르면, 반응 중에 원자가 파괴되거나 생성되지 않습니다. 이 때문에 균형 방정식은 오른쪽과 왼쪽 모두에 동일한 수의 원자가 있어야합니다. 예를 들어, 균형 방정식은 다음과 같습니다.
2H 2 + o 2 =2h 2 o
방정식의 양쪽에 같은 수의 수소와 산소 원자가 나타납니다.
방정식의 균형을 맞추는 방법
화학량 론적 문제의 첫 번째 단계는 방정식의 균형을 유지하는 것입니다. 그러나 특히 화학 방정식이 엄청나게 불균형하거나 복잡한 경우 어떻게이 작업을 수행 할 수 있습니까? 산소와 접촉 할 때 철이 어떻게 산화되는지 설명하는이 공식을보십시오 :
Fe + O 2 → fe 2 o 3
그것이 균형이 맞지 않는 방법을 보십니까? 단일 철 (Fe) 원자를 두 개의 산소 원자와 결합합니다. 원소 산소는 매우 집착하고 자연에서는 거의 혼자서 발견되지 않기 때문에, 2 개의 철 원자와 3 개의 산소가 발생합니다. 방정식의 양쪽에 같은 수의 분자가 생길 때까지 다음 단계로 넘어갈 수 없습니다.
그곳에서 계수가 들어오는 곳입니다. 각 분자 앞에 번호가 매겨진 계수를 배치하면 방정식의 각 측면에 총 분자의 수를 곱하여 결국 균형을 찾을 수 있습니다. 위의 방정식의 경우 균형을 맞출 수 있습니다.
4fe +3o 2 → 2fe 2 o 3
이제 방정식의 양쪽에 원자를 추가하면 4 개의 철 원자가와 6 개의 산소가있어 균형 잡힌 방정식을 제공합니다. 화학량 론 계산의 첫 번째 단계를 완료 했으므로 다음 단계로 넘어갈 수 있습니다.
어금니 질량을 계산하는 방법
방정식이 균형을 이루면 다음 단계로 이동하여 반응물의 질량 값을 두더지로 변환 할 수 있습니다. 두더지는 무엇입니까? 화학에서는 작은 설치류가 아닙니다. 대신, 그것은 물질의 양을 측정하는 데 사용되는 단위입니다.
두더지를 사용하면 화학자가 동일한 양의 원소를 측정 할 수 있습니다. 반응물의 몰 질량을 계산하려면 분자에 모든 원자 질량을 추가해야합니다.
예를 들어, h 2 의 몰 질량을 계산하려고한다고 가정 해보십시오. O. 수소 원자의 원자 질량을 찾아야합니다. 주기성 테이블을 사용하면 수소 원자가 1.008 입니다. . 수소의 두 원자는 그 양의 두 배의 질량을 가지고 있습니다. 2.016 . 이제 15.999 의 원자 질량을 가진 산소를 볼 차례입니다. . 함께, 15.999 + 2.016 =18.015 . 따라서 물의 몰 질량은 두더지 당 18.015 그램입니다 .
가스 부피와 두더지 사이를 전환하는 방법
두더지를 그램으로 변환하는 것은 화학량 론 계산의 필수 부분입니다. 그러나 작업하는 요소가 가스 상태에 존재할 때 어떻게합니까? 화학량 론적 문제처럼 들릴지 모르지만 우리는 이상적인 가스 법칙입니다.
.이상적인 가스 법칙은 다음 공식을 사용합니다…
pv =nrt
… 이상적인 가스의 거시적 특성을 계산합니다. 이 설정에서 "이상적인 가스"라는 문구는 다음을 의미합니다.
- 주변의 원자를 끌어들이거나 격퇴하지 않습니다.
- 공간을 차지하거나 볼륨이 없습니다.
이제 우리는 가스가 볼륨을 가지고 있고, 공간을 차지하며, 고귀한 가스를 제외하고는 서로를 끌어들이거나 격퇴하는 경향이 있음을 알고 있습니다. 그러나 화학량 론 계산의 용이성을 위해 재료가 이상적이라고 가정 할 수 있습니다.
위의 공식에서 n 몰의 수를 나타냅니다. n 를 해결하기 위해 공식을 재 배열합니다 우리에게 이것을 준다 :
n =
P는 현재 대기압을 나타냅니다. V는 볼륨 (리터로 측정)을 나타냅니다. t는 온도 (켈빈에서 측정 됨)이고 r은 가스 상수입니다. 대부분의 상황에서는 표준 온도와 압력을 사용하여 이러한 계산을 수행하게됩니다. 표준 대기압은 1 대기이고 표준 온도는 273 켈빈입니다. 이미 가스 상수 편리한 편리한 경우 가스를 계산을 완료하기 위해 가스로 변환하려면 하나의 변수 (v, 가스 부피) 만 있으면됩니다.
두더지 비율을 계산하는 방법
방정식을 해결하기위한 다음 단계는 두더지 비율을 계산하는 것입니다. 이 수는 화학 반응에서 각 반응물의 두더지 사이의 비율입니다. 다시 한 번 방정식을 고려하십시오 : 2h 2 + o 2 =2h 2 o . 이 예에서, 두더지 비율은 1 :2입니다. H2의 두 몰마다 O2의 두더지가 있습니다.
우리가 제품을 만드는 데 필요한 H2의 양을 결정하려고한다고 상상해 봅시다. 우리는 25 그램의 O2가 있다는 것을 알고 있습니다. 답을 결정하기 위해 화학량 론을 사용할 수 있습니다. 먼저, 우리는 어금니 질량을 계산하여 그램을 앞서했던 것처럼 두더지로 변환해야합니다.
산소 몰당 15.999 그램을 찾을 수 있습니다. 따라서 O2의 몰 질량은 31.998 그램입니다. 이 예에서는 25g의 O2 만 있으므로 25를 31.998로 나누어야합니다. 이는 .7813 몰과 같습니다. O2의 모든 두더지마다 H2의 두 몰이 있습니다.
이전 숫자 (.7813 Moles)를 가져 와서 1.57 몰인 2를 곱하십시오. 우리는 2H2의 몰 질량이 4.032임을 알고 있습니다. 필요한 그램의 수를 알아 보려면 1.57 몰을 가져 와서 4.032로 곱하십시오. 결과적으로 6.29 그램의 H2가 필요합니다.
화학량 측정법이 중요한 이유는 무엇입니까?
화학량 론은 무엇입니까? 이제 알다시피! 그러나 실생활에 어떻게 적용됩니까?
이 과학은 다양한 분야에서 유용합니다. 요리하는 동안 부엌에서 사용할 수도 있습니다. 당신은 거의 특정 성분을 벗어 났다고 가정 해보십시오. 화학량 론을 사용하여 필요한 다른 모든 음식의 양을 결정할 수 있습니다. 다음에 브라우니를 만들고 우유가 충분하지 않으면 절망하지 마십시오. 대신이 개념을 사용하여 맛있는 간식을 만듭니다.
농부는 화학량 론을 사용하여 사용할 비료의 양을 결정할 수 있습니다. 여행자는 특정 마감일까지 어딘가에 가기 위해 얼마나 빨리 가야하는지 알아낼 수 있습니다. 또한 섭씨 및 화씨와 같은 시스템간에 전환하는 데 사용될 수도 있습니다.
화학량 론의 기본 사항을 이해하므로 더 심오한 개념을 탐구 할 수 있습니다!
