[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Na przykład reakcja syntezychlorowodoru z chloru i wodoru zapisana równaniem:H2 + Cl2 = 2 HClwskazuje nie tylko, że 1 mol wodoru reaguje z 1 molem chloru, ale również, że 1 objętośćwodoru reaguje z 1 objętością chloru, dając dwie objętości chlorowodoru lub, że 22,4 dm347 wodoru reaguje z 22,4 dm3 chloru, dając 44,8 dm3 chlorowodoru (odnosi się to do warunkównormalnych, przy założeniu, że gazy zachowują się jak gazy doskonałe).Rozwiązanie zadania stechiometrycznego wymaga:A.Poprawnie napisanego równania reakcji chemicznej (na podstawie treści zadania).Lewastrona równania powinna zawierać wszystkie substraty reakcji, a prawa wszystkie jejprodukty.B.Uzgodnienia tak napisanej reakcji chemicznej.(Zagadnienia zawarte w punktach A i B są dokładnie omówione w rozdziale 3 tegoskryptu).C.Ułożenia odpowiedniej proporcji, w której z danych zawartych w zadaniu możemyobliczyć poszukiwaną ilość substratu lub produktu, wyrażoną w gramach, molach lubobjętościach reagujących gazów (do tych obliczeń wykorzystujemy uzgodnionerównanie danej reakcji chemicznej).D.W zadaniach, w których substratami lub produktami są gazy przyjmujemy, o ile niezostało to w zadaniu inaczej określone, że gazy te zachowują się jak gazy doskonale(objętość 1 mola takiego gazu w warunkach normalnych wynosi 22,4 dm3).48 Rozdział 6Równowaga chemiczna6.1.WstępUkładając równania reakcji chemicznych i prowadząc obliczenia stechiometryczne, na ogółnie zastanawiamy się nad warunkami, jakie musimy spełnić, aby skutecznie je przeprowadzić.Otym, że warunki zewnętrzne mogą wpływać na przebieg reakcji chemicznych, możemyprzekonać się, wykonując kilka doświadczeń.Przeprowadzimy proces rozkładu termicznego węglanu wapnia w ten sposób, że substratzamykamy w szczelnej ampule, usunąwszy z niej uprzednio powietrze, i umieszczamy ją wpiecu.Ponieważ w poradniku fizyko-chemicznym podano, że temperatura rozkładu CaCO3wynosi 1098 K, zatem temperatura w piecu nie powinna być niższa.Po pewnym czasiewyciągamy z pieca ampułę i przeprowadzamy analizę jej zawartości.Okazuje się, że zawieraona nadal węglan wapnia i pewne ilości dwutlenku węgla i tlenku wapnia.Ktoś może sądzić, żezbyt krótko wygrzewaliśmy ampułę z węglanem wapnia i dlatego reakcja nie zaszła do końca.Powtarzamy więc doświadczenie, wydłużając czas przebywania ampuły w nagrzanym piecu.Ilościowa analiza zawartości ampuły daje taki sam wynik jak poprzednio.Przeprowadzmy todoświadczenie nieco inaczej.Umieśćmy węglan wapnia w otwartej ampule i prowadzmyrozkład termiczny, zachowując pozostałe warunki doświadczenia.Po reakcji przeprowadzamyanalizę zawartości ampuły.Okazuje się, że w ampule pozostał jedynie tlenek wapnia.Analizując powyższe doświadczenia możemy łatwo zauważyć, że:" jeżeli rozkład termiczny węglanu wapnia jest prowadzony w zamkniętej ampule, to niezachodzi on do końca," jeżeli rozkład jest prowadzony w otwartej ampule, to można doprowadzić do całkowitegorozkładu węglanu wapnia.Można przeprowadzić jeszcze inne doświadczenia:Do dokładnie opróżnionej szklanej kolby o pojemności 1 dm3 wprowadzmy 0,1000 molagazowego HI, i po zamknięciu, ogrzejmy ją do 630 K.Wnętrze kolby zabarwi się na fioletowo,co świadczy o pojawieniu się par jodu.Gdybyśmy przeprowadzili ilościową analizę zawartościkolby, to okazałoby się , że wewnątrz kolby znajduje się po 0,0098 mola jodu i wodoru i 0,080449 mola jodowodoru.Wynika stąd, że w kolbie pewna ilość jodowodoru uległa rozkładowi na jod iwodór zgodnie z równaniem:2HI(g) = H2(g) + I2(g)Można przeprowadzić też nieco inny eksperyment.Do takiej samej kolby wprowadzić po0,0500 mola jodu i wodoru i po zamknięciu, ogrzać ją do 630 K.Po pewnym czasie okaże się, żew kolbie znów mamy po 0,0098 mola jodu i wodoru oraz 0,0804 mola jodowodoru.Mimoinnego stanu początkowego niż w poprzednim doświadczeniu, końcowy skład gazowychreagentów jest taki sam w obu kolbach.Co stanie się, jeśli do takiej samej kolby wprowadzimy 0,0700 mola wodoru i 0,0500 molajodu, czyli większą ilość wodoru niż wynikałoby to ze stechiometrii reakcji pomiędzy wodorema jodem
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
