Příklady z chemických rovnic

Z roztoku obsahující 1 g síranu alkalického kovu bylo nadbytkem chloridu barnatého vysráženo 1,3394 g síranu barnatého. Vypočítejte střední realativní atomovou hmotnost kovu.

M(BaSO₄) = 233,40 g⋅mol^-1

Nápověda

Řešení

Chemické rovnice

Chemické rovnice vyjadřují průběh chemické reakce. V molekulách výchozích látek dochází k zániku některých vazeb a ke vzniku vazeb nových. O chemické rovnici můžeme mluvit v případě, že v jejím zápisu jsou doplněny všechny stechiometrické koeficienty. Můžeme si představit analogii s matematickou rovnicí. Počty atomů stejného druhu na obou stranách rovnice musí být tedy stejné.

Příkladem reakce je:

2 NaOH + H₂SO₄ → 2 H₂O + Na₂SO₄

Na levé straně jsou zapsány reaktanty, tedy látky do reakce vstupující, a na pravé produkty, látky danou reakcí vznikající.

V případě, že se v soustavě ustaluje určitá rovnováha mezi výchozími látkami a produkty, se používají dvě šipky opačného směru\((\rightleftharpoons)\).

Příklady řešíme buď úvahou za použití trojčlenky nebo pomocí vzorce.

Před výpočtem je zapotřebí:

Sestavit reakční schéma
Reakční schéma správně vyčíslit, aby platil zákon zachování hmotnosti. Potom lze na základě znalosti poměru stechiometrických koeficientů vyjádřit poměr látkových množství reakčních složek.

Látkové množství vypočítáme ze vzorce:

\[\boldsymbol{\color{DarkRed} {n = \frac{m}{M}}} \tag{4.1}\]

Vysvětlivky k použitým značkám:

m...hmotnost [g]
n...látkové množství [mol]
M...molární motnost [g⋅mol^-1]

Neznámý kov označíme např. písmenem A.

m(A₂SO₄) = m₁ = 1,0000 g

m(BaSO₄) = m₂ = 1,3994 g

M(BaSO₄) = M₂ = 233,40 g⋅mol^-1

Vyjádříme reakci chemickou rovnicí:

A₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + 2 ACl

Z vyčíslené rovnice vyplývá pro poměr reaktantu a produktu:

\[\frac{n(A_{2}SO_{4})}{n(BaSO_{4})}= \frac{1}{1}\]

Látkové množství vypočítáme ze vzorce(4.1):

\(\boldsymbol{\color{DarkRed} {n = \frac{m}{M}}}\)

Tedy po dosazení vzorce (4.1) do vztahu vyplývající z rovnice a vyjádření molární hmotnosti A₂SO₄ dostaneme:

\[M_{1}= \frac{m_{1} \cdot M_{2}}{m_2}= \frac{1,0000 \cdot 233,40}{1,3394} ≈ 174,26\;g \cdot mol^{-1}\]

Výpočtem jsme zjistili molární hmotnost A₂SO₄.

Relativní hmotnost je číselně rovna molární hmotnosti, relativní hmotnost A_r tedy získáme:

\[{A_{r}^{st}(A) = \frac{M_{r}^{st}(A_{2}SO_{4})-A_{r}^{st}(S)-(4\cdot A_{r}^{st}(O))}{2} =\frac{174,26-32,07-(4 \cdot 16,00)}{2} ≈ \mathbf{{\color{DarkGreen}39,10}}}\]

Střední relativní atomová hmotnost kovu je 39,10. V tabulkách nalezneme, že se se jedná o draslík.