Par Jack Brubaker – Mis à jour le 30 août 2022
Dans chaque laboratoire, les chimistes effectuent des calculs précis pour déterminer les quantités exactes de réactifs et de produits nécessaires à une réaction donnée. Cette discipline, connue sous le nom de stœchiométrie, s'appuie sur le concept de taupe, une unité fondamentale représentant 6,022 × 10 23 . unités de formule d’une substance. La mole est définie de telle sorte qu'une mole d'un composé pèse exactement son poids de formule en grammes, où le poids de formule est la somme des poids atomiques de tous les atomes de la formule moléculaire. Par exemple, le chlorure de sodium (NaCl) a un poids de formule de 58,44 gmol -1 . , ce qui signifie que 58,44 g de NaCl contiennent 6,022 × 10 23 unités de formule.
Commencez par rédiger une équation équilibrée pour la réaction qui vous intéresse. Une équation équilibrée contient le même nombre de chaque type d’atome des deux côtés de la flèche. Par exemple, la réaction entre l'hydroxyde de calcium (Ca(OH)2 ) et l'acide chlorhydrique (HCl) s'écrit :
Ca(OH)2 + HCl → CaCl2 + H2 O
Cette version est déséquilibrée :le côté gauche possède deux atomes d’oxygène et un atome de chlore, tandis que le côté droit possède deux atomes de chlore et un atome d’oxygène. L'équation correctement équilibrée est :
Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2 O
Désormais, chaque élément apparaît en nombre égal des deux côtés.
Ensuite, calculez le poids de formule de chaque composé de l’équation équilibrée. Le poids de la formule est obtenu en additionnant les poids atomiques de tous les atomes présents. Par exemple, le chlorure de calcium (CaCl2 ) contient un atome de calcium (40,08 gmol ‑1 ) et deux atomes de chlore (35,45 gmol ‑1 chacun), ce qui donne :
(1×40,08) + (2×35,45) =100,98 gmol ‑1
Lorsque vous connaissez la masse d'un réactif ou d'un produit, convertissez cette masse en moles en la divisant par son poids de formule. En utilisant la réaction équilibrée ci-dessus, supposons que vous ayez 10 g d’hydroxyde de calcium. Le poids de formule de Ca(OH)2 est 74,10 gmol ‑1 , donc les moles de Ca(OH)2 présents sont :
10 g÷74,10 gmol ‑1 =0,135mol (≈0,13mol)
Utilisez les coefficients de l’équation équilibrée pour relier les taupes connues aux taupes inconnues. Dans Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2 O, le rapport stœchiométrique de HCl à Ca(OH)2 est 2:1. Donc :
0,135molCa(OH)2 ×(2molHCl÷1molCa(OH)2 ) =0,270molHCl
Ainsi, 0,270 moles de HCl sont nécessaires pour réagir complètement avec 10 g de Ca(OH)2 .
En suivant ces étapes systématiques, vous pouvez déterminer avec précision les quantités molaires nécessaires à toute réaction chimique, garantissant ainsi des calculs stoechiométriques précis en laboratoire.
