Un enginyer que dissenya una caldera necessita saber, en grams, quant d'oxigen cal per cremar el combustible i quant de diòxid de carboni sortirà per la xemeneia. L'equació ajustada per ella sola no dona grams: dona una proporció de molècules. El pont entre allò que peses a la balança i allò que compta l'equació són els mols.
La relació molar: llegir els coeficients directament
En mesurar els volums de gas en la formació d'aigua, $2\ \text{L}$ d'hidrogen reaccionen exactament amb $1\ \text{L}$ d'oxigen, però en massa es combinen en proporció de $2\ \text{g}$ d'hidrogen per cada $16\ \text{g}$ d'oxigen. Per què les substàncies químiques es combinen en proporcions senzilles de partícules i no de grams?
Ajusta aquesta equació amb l'interactiu i, un cop ajustada, llegeix-ne els coeficients com a mols: quants mols d'hidrogen calen per cada mol de nitrogen?
Practica★☆☆Sense començar
L'equació igualada de la combustió del metà, $\text{CH}4 + 2\ \text{O}2 \rightarrow \text{CO}2 + 2\ \text{H}2\text{O}$, també es pot llegir en mols. a) Quants mols…
L'equació igualada de la combustió del metà, $\text{CH}_4 + 2\ \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\ \text{H}_2\text{O}$, també es pot llegir en mols.
a) Quants mols d'oxigen calen per cremar $3\ \text{mol}$ de metà?
b) Quants mols de diòxid de carboni i quants d'aigua es formen llavors?
L'equació de la formació de l'aigua és $2\ \text{H}2 + \text{O}2 \rightarrow 2\ \text{H}2\text{O}$. Si es cremen completament $4\ \text{mol}$ d'hidrogen: a) Quants mols…
L'equació de la formació de l'aigua és $2\ \text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\ \text{H}_2\text{O}$. Si es cremen completament $4\ \text{mol}$ d'hidrogen:
Una dotzena d'ous grans pesa uns $750\ \text{g}$, mentre que una dotzena de llenties amb prou feines arriba a $0{,}5\ \text{g}$, tot i que ambdós grups contenen exactament dotze unitats. Si un mol conté sempre el mateix nombre fix de partícules, per què un mol d'aigua pesa $18\ \text{g}$ i un mol de glucosa pesa $180\ \text{g}$?
Practica★☆☆Sense començar
La glucosa que utilitzen els teus músculs en fer esport té la fórmula $\text{C}6\text{H}{12}\text{O}6$. Calcula la seva massa molar i explica amb una frase què significa…
La glucosa que utilitzen els teus músculs en fer esport té la fórmula $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$. Calcula la seva massa molar i explica amb una frase què significa aquest valor (masses atòmiques: $\text{H} = 1\ \text{u}$; $\text{C} = 12\ \text{u}$; $\text{O} = 16\ \text{u}$).
En un matràs hi ha $0,5\ \text{mol}$ de diòxid de carboni. Sabent que la massa molar del $\text{CO}2$ és $44\ \text{g/mol}$, calcula la massa de gas que conté el matràs.
En un matràs hi ha $0,5\ \text{mol}$ de diòxid de carboni. Sabent que la massa molar del $\text{CO}_2$ és $44\ \text{g/mol}$, calcula la massa de gas que conté el matràs.
En una barbacoa es cremen $12\ \text{g}$ de carboni segons l'equació $\text{C} + \text{O}2 \rightarrow \text{CO}2$. Calcula, passant pels mols, quina massa de diòxid de…
En una barbacoa es cremen $12\ \text{g}$ de carboni segons l'equació $\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2$. Calcula, passant pels mols, quina massa de diòxid de carboni es forma (masses atòmiques: $\text{C} = 12\ \text{u}$; $\text{O} = 16\ \text{u}$).
Un coet d'aficionat crema $4\ \text{g}$ d'hidrogen segons l'equació $2\ \text{H}2 + \text{O}2 \rightarrow 2\ \text{H}2\text{O}$. Calcula, passant pels mols, la massa de…
Un coet d'aficionat crema $4\ \text{g}$ d'hidrogen segons l'equació $2\ \text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\ \text{H}_2\text{O}$. Calcula, passant pels mols, la massa de vapor d'aigua que es forma (masses molars: $\text{H}_2 = 2\ \text{g/mol}$; $\text{H}_2\text{O} = 18\ \text{g/mol}$).
La caldera d'un habitatge crema $16\ \text{g}$ de metà segons l'equació $\text{CH}4 + 2\ \text{O}2 \rightarrow \text{CO}2 + 2\ \text{H}2\text{O}$. Calcula, passant pels…
La caldera d'un habitatge crema $16\ \text{g}$ de metà segons l'equació $\text{CH}_4 + 2\ \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\ \text{H}_2\text{O}$. Calcula, passant pels mols:
El mètode no canvia encara que les quantitats siguin enormes: només cal vigilar les unitats (quilograms, tones) abans de convertir a mols.
Practica★★☆Sense començar
En un forn de calç es descomponen $100\ \text{g}$ de carbonat de calci segons l'equació $\text{CaCO}3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}2$. Calcula, passant pels mols,…
En un forn de calç es descomponen $100\ \text{g}$ de carbonat de calci segons l'equació $\text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2$. Calcula, passant pels mols, la massa de calç viva ($\text{CaO}$) que s'obté (masses molars: $\text{CaCO}_3 = 100\ \text{g/mol}$; $\text{CaO} = 56\ \text{g/mol}$).
Una peça d'acer de $56\ \text{g}$ de ferro s'oxida completament segons l'equació $4\ \text{Fe} + 3\ \text{O}2 \rightarrow 2\ \text{Fe}2\text{O}3$. Calcula, passant pels…
Una peça d'acer de $56\ \text{g}$ de ferro s'oxida completament segons l'equació $4\ \text{Fe} + 3\ \text{O}_2 \rightarrow 2\ \text{Fe}_2\text{O}_3$. Calcula, passant pels mols, la massa d'òxid de ferro(III) que es forma (masses molars: $\text{Fe} = 56\ \text{g/mol}$; $\text{Fe}_2\text{O}_3 = 160\ \text{g/mol}$).
En un recipient es barregen $10\ \text{g}$ d'hidrogen amb $64\ \text{g}$ d'oxigen i es fa saltar l'espurna: $2\ \text{H}2 + \text{O}2 \rightarrow 2\ \text{H}2\text{O}$.…
En un recipient es barregen $10\ \text{g}$ d'hidrogen amb $64\ \text{g}$ d'oxigen i es fa saltar l'espurna: $2\ \text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\ \text{H}_2\text{O}$. L'esquema resumeix les dades de l'experiment:
a) Calcula els mols de cada reactiu i dedueix quin està en excés.
b) Quina massa d'aigua es forma?
c) Quina massa del reactiu en excés queda sense reaccionar?
Torna al principi: Si l'enginyer crema $160\ \text{g}$ de metà ($\text{CH}_4$, $10\ \text{mol}$), necessitarà $20\ \text{mol}$ de $\text{O}_2$ ($640\ \text{g}$) i sap que per la xemeneia s'expulsaran $10\ \text{mol}$ de $\text{CO}_2$, equivalents a $440\ \text{g}$.
Resum
A practicar! 8 exercicis de nivell mitjà en aquest apartat