A sztöchiometria az emelt szintű kémia érettségi gerince: a számítási feladatok többsége ide tartozik vagy erre épül. Aki a mólarányokat magabiztosan kezeli, az a feladatsor jelentős részét biztosan megoldja.
Mit kell tudni erről a témakörről az emelt szintű érettségin?
- A rendezett reakcióegyenlet együtthatói az anyagmennyiségek arányát adják meg.
- A számítás menete: adat → anyagmennyiség → mólarány → keresett anyagmennyiség → keresett mennyiség.
- Korlátozó (limitáló) reagens: az az anyag, amelyik előbb elfogy — ez határozza meg a termék mennyiségét.
- A korlátozó reagens megállapítása: oszd el mindegyik anyagmennyiséget a saját együtthatójával, és a legkisebb hányados a korlátozó.
- Termelési hányad (hozam): a ténylegesen keletkezett és az elméletileg számolt termékmennyiség hányadosa, százalékban.
- Tömegmegmaradás: a reagáló anyagok össztömege megegyezik a termékek össztömegével.
Kidolgozott mintafeladat
5,4 g alumíniumot in 39,2 g kénsavval reagáltatunk. Melyik a korlátozó reagens, és hány gramm hidrogén keletkezik?
Megoldás
- 1Rendezett egyenlet: 2 Al + 3 H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂.
- 2n(Al) = 5,4 / 27 = 0,2 mol. M(H₂SO₄) = 98 g/mol, n = 39,2 / 98 = 0,4 mol.
- 3Osszunk az együtthatókkal: Al: 0,2 / 2 = 0,1; H₂SO₄: 0,4 / 3 = 0,133.
- 4A kisebb hányados az alumíniumé, tehát az alumínium a korlátozó reagens.
- 5A mólarány Al : H₂ = 2 : 3, tehát n(H₂) = 0,2 · 3/2 = 0,3 mol.
- 6m(H₂) = 0,3 · 2 = 0,6 g.
A korlátozó reagens az alumínium, és 0,6 g hidrogén keletkezik.
Tipikus hibák, amiket érdemes elkerülni
- Nem rendezik az egyenletet, vagy rendezés után nem az együtthatókkal arányosítanak.
- Nem vizsgálják meg, melyik reagens a korlátozó, és a feleslegben lévő anyagból számolnak.
- A korlátozó reagenst pusztán a kisebb anyagmennyiség alapján választják ki, az együtthatókkal való osztás nélkül.
Nézd meg a teljes videóleckét ebből a témakörből
Czirók Ede kb. 40 perces videójában lépésről lépésre, több kidolgozott feladaton keresztül vezeti végig a témakört. Regisztráció után egy perces előnézetet ingyen megnézhetsz.
Gyakori kérdések
Hogyan állapítom meg, melyik a korlátozó reagens?
Oszd el minden reagens anyagmennyiségét a rendezett egyenletben szereplő saját együtthatójával. Amelyiknél a legkisebb hányadost kapod, az a korlátozó reagens — az fogy el először, és az határozza meg a keletkező termék mennyiségét. A többi anyag feleslegben marad.
Mi a termelési hányad, és hogyan számolom?
A ténylegesen keletkezett termék és az elméletileg számolható maximális mennyiség hányadosa, százalékban kifejezve: hozam% = (tényleges / elméleti) · 100. A gyakorlatban mindig 100% alatt van, mert a reakciók nem mennek végbe teljesen, és a termék egy része veszteségbe megy.