Vattenlösning Kemisk reaktionsproblem

Detta problem med kemiskt exempel visar hur man bestämmer mängden reaktanter som krävs för att fullfölja en reaktion i en vattenlösning.

Problem

För reaktionen:
Zn (s) + 2H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(G)
a. Bestäm antalet mol H⁺ som krävs för att bilda 1,22 mol H₂.
b. Bestäm massan i gram Zn som krävs för att bilda 0,621 mol H₂

Lösning

Del A: Du kanske vill se över de typer av reaktioner som förekommer i vatten och reglerna som gäller för balansering av vattenhaltiga lösningar. När du har satt upp dem, fungerar balanserade ekvationer för reaktioner i vattenlösningar på exakt samma sätt som andra balanserade ekvationer. Koefficienterna anger det relativa antalet mol ämnen som deltar i reaktionen.
Från den balanserade ekvationen kan du se att 2 mol H⁺ används för varje 1 mol H₂.
Om vi ​​använder detta som en omvandlingsfaktor, då för 1,22 mol H₂:
mol H⁺ = 1,22 mol H₂ x 2 mol H⁺ / 1 mol H₂
mol H⁺ = 2,44 mol H⁺
Del B: På liknande sätt krävs 1 mol Zn för 1 mol H₂.
För att lösa detta problem måste du veta hur många gram som finns i 1 mol Zn. Slå upp atommassan för zink från det periodiska systemet. Zinkmassan är 65,38, så det finns 65,38 g i 1 mol Zn.
Att koppla in dessa värden ger oss:
massa Zn = 0,621 mol H₂ x 1 mol Zn / 1 mol H₂ x 65,38 g Zn / 1 mol Zn
massa Zn = 40,6 g Zn

Svar

a. 2,44 mol H⁺ krävs för att bilda 1,22 mol H₂.
b. 40,6 g Zn krävs för att bilda 0,621 mol H₂