Par Kylene Arnold – Mise à jour le 30 août 2022

TL;DR

Pour déterminer les moles dans une réaction, convertissez toutes les masses des réactifs en grammes, calculez la masse molaire de chaque composé, divisez les grammes par la masse molaire et utilisez les coefficients stoechiométriques pour trouver les rendements limites en réactif et en produit.

1. Convertir les masses de réactifs en grammes

Commencez par exprimer la masse de chaque réactif en grammes. Par exemple, 0,05 kg de sodium (Na) équivaut à 50,0 g (0,05 kg × 1 000 g/kg). Dans l'exemple du sodium‑chlore, nous avons 50,0 gNa et 25 000 gCl₂.

2. Déterminer les poids atomiques

Récupérez le poids atomique de chaque élément du tableau périodique (exprimé en unités de masse atomique, amu). Na = 22,990 amu, Cl = 35,453 amu.

3. Calculer les masses molaires des réactifs et des produits

Additionnez les poids atomiques de tous les atomes de chaque composé pour obtenir sa masse molaire (gmol⁻¹). Par exemple :

• Na :22 990 gmol⁻¹
• Cl₂ : 2 × 35,453 = 70,506 gmol⁻¹
• NaCl :22 990 + 35,453 = 58,443 gmol⁻¹

4. Convertir des grammes en taupes

Divisez la masse de chaque réactif par sa masse molaire :

• Na : 50,0 g÷22,990 gmol⁻¹ = 2,1749 mol
• Cl₂ : 25 000 g÷70,506 gmol⁻¹ = 0,3546 mol

5. Inspectez les coefficients de réaction

L'équation équilibrée est 2 Na + Cl₂ → 2 NaCl. Les coefficients indiquent le rapport molaire :2Na:1Cl₂:2NaCl.

6. Identifier le réactif limitant

Calculez combien de moles de produit chaque réactif peut générer en utilisant le rapport stœchiométrique.

• Na → 2,1749 molNa ×(2NaCl/2Na) = 2,1749 molNaCl
• Cl₂ → 0,3546 molCl₂ ×(2NaCl/1Cl₂) = 0,7092 molCl₂

La valeur la plus petite (0,7092 molNaCl) indique que le Cl₂ est le réactif limitant.

7. Calculer la masse maximale du produit

Multipliez les moles du produit par sa masse molaire :

• 0,7092 molNaCl × 58,443 gmol⁻¹ = 41,4 gNaCl

8. Vérifier le résultat

Vérifiez en calculant la masse en fonction de la limite de Na :2,1749 molNaCl × 58,443 gmol⁻¹ = 127,0 gNaCl. Étant donné que la quantité dérivée de Cl₂ est plus petite, la réaction ne produira qu'environ 41,4 g de NaCl.

9. Calculer les moles finales du produit

Divisez la masse du produit par sa masse molaire pour confirmer les taupes :

• 41,4 g÷58,443 gmol⁻¹ = 0,709 molNaCl

Note de sécurité

Le sodium est très réactif; cette expérience ne doit être réalisée que dans un environnement de laboratoire contrôlé par des professionnels qualifiés.

Pour des données faisant autorité sur les calculs de masse constante et molaire d'Avogadro, voir IUPAC et Wikipédia :constante d'Avogadro .