Exemple de problème de relations de masse dans les équations équilibrées

Une relation de masse fait référence au rapport de la masse de réactifs et de produits les uns aux autres. Dans une équation chimique équilibrée, vous pouvez utiliser le rapport molaire pour résoudre la masse en grammes. Vous pouvez utiliser une équation pour apprendre à trouver la masse d'un composé, à condition de connaître la quantité de tout participant à la réaction.

Problème de bilan massique

L'équation équilibrée pour la synthèse de l'ammoniac est 3 H₂(g) + N₂(g) → 2 NH₃(g).

Calculer:

1. La masse en grammes de NH₃ formé par la réaction de 64,0 g de N₂
2. La masse en grammes de N₂ requis pour le formulaire 1,00 kg de NH₃

Solution:

D'après l'équation équilibrée, on sait que:

1 mol N₂ ∝ 2 mol NH₃

Utilisez le tableau périodique pour regarder les poids atomiques des éléments et calculer les poids des réactifs et des produits:

1 mol de N₂ = 2 (14,0 g) = 28,0 g

1 mole de NH₃ soit 14,0 g + 3 (1,0 g) = 17,0 g

Ces relations peuvent être combinées pour donner les facteurs de conversion nécessaires pour calculer la masse en grammes de NH₃ formé de 64,0 g de N₂:

Masse NH₃ = 64,0 g N₂ x 1 mol N₂/28,0 g NH₂ x 2 mol NH₃/ 1mol NH₃ x 17,0 g NH₃/ 1 mol NH₃

Masse NH₃ = 77,7 g NH₃

Pour obtenir la réponse à la deuxième partie du problème, les mêmes conversions sont utilisées en une série de trois étapes:

1. (1) grammes NH₃ → moles NH₃ (1 mol NH₃ = 17,0 g NH₃)
2. (2) moles NH₃ → taupes N₂ (1 mol N₂ ∝ 2 mol NH₃)
3. (3) moles N₂ → grammes N₂ (1 mol N₂ = 28,0 g N₂)

Masse N₂ = 1,00 x 10³ g NH₃ x 1 mol NH₃/ 17,0 g NH₃ x 1 mol N₂/ 2 mol NH₃ x 28,0 g N₂/ 1 mol N₂