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Stoichiometry Example Problem 1 : Figuring grams of reactants and product produced from reaction of phosphorous and chlorine
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- 我們知道固態磷(P4)會
- 和氯氣(Cl2)自發反應
- 生成三氯化磷(PCl3)
- 液態的三氯化磷
- 然後假設
- 我們有1.45g的磷
- 那問題是 我們需要多少克氯氣
- 才能把磷消耗完呢？
- 同時會生成多少克
- 三氯化磷？
- 在你解這些化學計量學題前…
- “化學計量學”是個討人喜歡的詞
- 這種題就是 你要求
- 到底需要多少反應物
- 或者會生成多少產物
- 但解這些問題之前
- 你要確定你的反應
- 或者反應方程式
- 已經配平了
- 我們先來看一下
- 在方程左邊
- 磷分子有4個磷原子
- 所以等式左邊
- 反應物總共有4個磷原子
- 那麽生成物也要有4個磷原子
- 但是現在這個方程 只有1個磷原子
- 那就把這家夥乘以4吧
- 現在方程兩邊
- 都有4個磷原子了
- 現在我們來配平氯
- 左邊只有2個氯原子
- 1分子氯氣有2個氯原子
- 右邊 每個三氯化磷分子
- 有3個磷原子
- 並且有4分子
- 所以4×3就等於12
- 所以右側有12個氯原子
- 既然右邊有12個
- 那麽左邊也要有12個
- 這兒只有2個
- 所以我把這個乘以6
- 6×2等於12
- 4×3也是12
- 現在我們的方程式就配平了
- 每一側都有4個磷原子和12個氯原子
- 那接下來要做的就是…
- 既然我們的方程式已經配平了
- 我們就能進入問題的核心了
- 就是要求出 這裡有
- 多少莫耳的磷
- 因爲只要我們知道了物質的量
- 我們就能運用化學計量比
- 從本質上也就是 呐
- 對於1mol這個 需要6mol這個
- 或者消耗1mol這個
- 可以生成4mol這個
- 所以你要求出它們的物質的量
- 那我們算一下手頭上有
- 多少莫耳磷
- 我們來看一下元素周期表
- 這個元素周期表
- 是歸制作者所有的
- 制作者是Le Van Han Cedric
- 我從維基百科創新論壇找到的
- 它有一個歸屬許可
- 除此以外 我們可以自由地用它
- 我們看看磷
- 磷的質量數是30.974
- 我們四捨五入取31吧
- 我把它寫下來
- 所以磷的質量數是31
- 它的意思是
- 1mol磷重31g
- 記住1mol是
- 你知道 是6.02×10^23個
- 它是超級超級多的原子
- 如果有這麽多個磷原子
- 那麽它的質量就是31g
- 現在看一下P4分子的相對分子質量
- 一個有4個磷原子的分子的相對分子質量
- 就等於4乘以這個
- 那麽它的相對分子質量是…
- 4×31是多少？
- 是124
- 這意味著1mol…
- 我寫下來
- 124表示…
- 1mol固態分子磷的質量
- 會是…
- 單位是克
- 所以它的質量是124g
- 有了這個
- 我們就能用這個求出
- 我們有多少莫耳的磷分子了
- 固態磷分子
- 我從這兒開始
- 我們有1.45g磷
- 我這樣寫
- 1.45g磷分子
- 每個分子有4個原子
- 我們可以做一點量綱分析
- 確定單位都抵消了
- 乘以這個數
- 如果是1mol磷分子
- 那麽質量就是124g
- 我應該把它寫在這兒的
- 這樣就能記住每步的思路
- 1mol磷分子
- 對應著124g磷分子
- 然後這個消掉了
- 那麽至少單位被消掉了
- g和P4
- 然後就得到
- 1.45×1/124mol磷分子
- 我們能算出結果
- 拿出法寶 計算器
- 它是1.45…
- 直接除以124就好了 對嗎？
- 和乘以1/124是一樣的
- 那除以124
- 等於0.001…
- 四捨五入 取到7
- 所以就等於0.0117mol磷
- 這就是起始的物質的量
- 就是1.45g對應的莫耳數
- 這很合理
- 假如我們有1mol磷分子
- 那麽質量就是124g
- 但我們只有1.45g
- 只比它的1/100多一點
- 這就對了
- 這個結果也比1/100大一點
- 接下來 我們要思考一下 1mol…
- 下來一點
- 雖然還是要能看到方程
- 我們要想想 對於1mol…
- 我把它寫下來
- 我們有0.0117mol磷分子
- 那麽對應1mol磷
- 需要多少莫耳的氯氣呢？
- 我寫出來好了
- 那麽對應6mol氯氣
- 我用藍色表示
- 對應6mol氯氣
- 我們需要搭配1mol磷分子
- 我讓氯氣做分子
- 而不是用1mol磷做分子
- 6mol氯氣做分母
- 是因爲我想把這個單位消掉
- 而且這樣更好直接理解
- 假如有1mol這個 就需要6mol這個
- 假如有0.0117mol這個
- 那就需要6倍的氯氣
- 並且這個單位消掉了
- 這個和這個約掉了
- 所以只要乘以6就行了
- 那麽就得到了6×0.0117
- 我想我還是要用計算器來算
- 它在這兒
- 乘以6 就等於0.07
- 我保留到這兒就行了 因爲後面是0
- 所以我們需要0.07mol氯氣
- 我可以把“需要”寫這裡
- 我寫一下 需要(req)
- 分子上的
- 分母上的
- 邏輯越來越明顯 並且更清晰了
- 對應每6mol氯氣
- 需要1mol磷
- 需要1mol固態磷
- 或者也可以說對於每莫耳磷
- 需要6mol氯氣
- 這些從原始方程式就能得到
- 那麽我把“req”寫在這兒吧
- 差不多了
- 我們求出了
- 需要0.07mol氯氣
- 不過我還想求出
- 需要多少克氯氣
- 所以我們只要求出
- 每莫耳是多少克？
- 我們來算一下
- 我們來看一下氯
- 氯在這兒再向右一點
- 這個元素周期表很大
- 氯Cl 在這兒 它的質量數是35.453
- 所以氯 它的質量數是35.453
- 這是地球上氯的
- 所有同位素的質量數的平均值
- 那麽氯氣分子 它有2個原子
- 所以是這個的2倍
- 我可以口算一下
- 它是多少呢？
- 是70.9？
- 我還是用計算器吧
- 我不想犯愚蠢的計算錯誤
- 35.453…
- BUG出現了
- 35.453×2 等於70.906
- 等於70.906
- 其實不用計算器也可以嘛
- 所以它等於70…
- 我的記性不太好哈
- 相對分子質量是70.906
- 它表示…
- 我把之前講過的寫一下
- 我們需要0.07mol氯氣
- 這就是我們需要的
- 我們乘一下
- 我們想讓“mol”出現在分母上
- 我們想要“mol”出現在分母上
- 所以下面是1mol氯氣
- 那麽1mol氯氣的質量是多少？
- 呐 如果氯氣的相對分子質量是70.906
- 那就是說1mol氯氣
- 對應著質量是70.906g
- 所以每莫耳是70.90g
- 而我們有0.07mol
- 那麽用0.07×70就能求出
- 需要多少克了
- 而且這個單位也約掉了
- 莫耳氯氣 相互抵消了
- 然後就得到了需要的質量
- 因此就等於
- 需要70×0.07g
- 計算器 出來
- 所以 70.906×0.07
- 等於4.96g
- 4.96g的…
- 其實這就是氯氣的克數
- 我應該把它寫在這兒
- 這是“需要(req)”的氯氣的質量
- 連這個“需要”都符合量綱分析
- 我們已經完成了解題的第一步
- 假如有1.45g磷
- 作爲反應物之一 需要4.96…
- 需要4.96g氯氣
- 現在 第二個問題是
- 會生成多少三氯化磷？
- 現在有兩種方法來解
- 一種簡單的 一種複雜的
- 簡單的方法是 質量是守恒的
- 如果已知這邊的質量
- 那這邊的總質量要等於
- 這邊的總質量
- 這是簡單的方法
- 稍微複雜一點的方法是
- 你可以用剛才求氯氣的方法
- 來求這個
- 用在三氯化磷上
- 你會分析 喏 對應1mol這個
- 就有4mol這個
- 然後算出每摩的質量 再相乘
- 全部來一次
- 這次我們采用簡單的方法
- 我們知道這個反應物是1.45g
- 然後這個反應物是4.96g
- 而這個是唯一的生成物
- 所以生成物的質量
- 一定是所有反應物質量之和
- 因爲反應很完全
- 我們來按一下
- 這是4.96
- 4.96 加1.45
- 等於6.41g三氯化磷
- 是6.41g
- 全搞定啦