Stoikiometri: soalan latihan dengan penyelesaian langkah demi langkah

Soalan latihan Stoikiometri percuma dengan rajah, petunjuk dan penyelesaian lengkap. Nilai baharu setiap kali, pada tiga tahap: jisim kepada jisim, bahan tindak balas pengehad, hasil peratusan.

Soalan latihan percumaMudah
m(C3​H8​)n(C3​H8​)n(H2​O)m(H2​O)÷ M(C3​H8​)× 4/1× M(H2​O)

Bagi tindak balas C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O, berapakah jisim m bagi H2O yang terbentuk daripada 100 g C3H8? Andaikan bahan tindak balas lain berlebihan.

M(C3H8) = 44.1 g/molM(H2O) = 18.02 g/mol
g
Soalan seterusnya →
Berlatih Stoikiometri secara percumaBerlatih Stoikiometri sekarang5 soalan percuma setiap hari. Tiada kad diperlukan.

Apa yang anda latih

  1. Mudahjisim kepada jisim
  2. Sederhanabahan tindak balas pengehad
  3. Sukarhasil peratusan

Cara menyelesaikan soalan Stoikiometri

  1. Tulis dan seimbangkan persamaan kimia.
  2. Tukar jisim yang diberi kepada mol: n = m/M.
  3. Gunakan pekali sebagai nisbah mol untuk mencari mol bahan yang anda mahu.
  4. Tukar balik kepada jisim dengan m = n·M. Dengan dua bahan tindak balas, cari bahan tindak balas pengehad dahulu.

Kesilapan lazim

  • Menggunakan nisbah jisim dan bukannya nisbah mol.
  • Terlupa menyeimbangkan persamaan.
  • Tidak menyemak bahan tindak balas mana yang pengehad.

Formula utama

Mol
n = m/M
Kepekatan
c = n/V
Nisbah mol
gunakan pekali persamaan seimbang
Bahan tindak balas pengehad
yang habis dahulu
Hasil peratusan
sebenar / teori × 100%

Pelajari Stoikiometri dari awal

1Apakah stoikiometri

Persamaan kimia ialah resipi. 2H₂ + O₂ → 2H₂O menyatakan bahawa dua molekul hidrogen bertindak balas dengan satu molekul oksigen untuk menghasilkan dua molekul air.

Stoikiometri menggunakan resipi itu untuk menjawab soalan “berapa banyak?”: berapa banyak hasil yang anda peroleh daripada kuantiti bahan permulaan tertentu, atau berapa banyak yang anda perlukan.

Nombor di hadapan formula ialah pekali. Ia mengira zarah, bukan gram. Persamaan mesti seimbang: setiap atom muncul dalam bilangan yang sama di kedua-dua belah.

Zarah terlalu kecil untuk dikira satu demi satu, jadi ahli kimia mengiranya dalam mol. Satu mol ialah 6.022 × 10²³ zarah, sama seperti satu dozen ialah 12 biji telur.

Jadi pekali juga memberikan nisbah mol: 2 mol H₂ bertindak balas dengan 1 mol O₂ dan menghasilkan 2 mol H₂O.

Semakan kendiri Dalam N₂ + 3H₂ → 2NH₃, berapa mol NH₃ terbentuk daripada 2 mol N₂ (dengan H₂ yang mencukupi)?
  1. 1 mol
  2. 2 mol
  3. 4 mol
  4. 6 mol

Jawapan: 4 mol. 1 mol N₂ menghasilkan 2 mol NH₃, jadi 2 mol N₂ menghasilkan 4 mol. Memberikan 2 mol mengabaikan nisbah mol, dan 6 mol menggunakan pekali H₂ sebaliknya.

2Mol dan jisim molar

Neraca mengukur gram, tetapi persamaan bekerja dalam mol. Jisim molar M menghubungkan keduanya: ia ialah jisim satu mol, dalam g/mol.

n = m / M m = n · M

Anda mencari M dengan menjumlahkan jisim atom daripada jadual berkala. Dengan H = 1.0, C = 12.0 dan O = 16.0:

  • M(H₂O) = 2 · 1.0 + 16.0 = 18.0 g/mol
  • M(CO₂) = 12.0 + 2 · 16.0 = 44.0 g/mol
  • M(CH₄) = 12.0 + 4 · 1.0 = 16.0 g/mol

Contoh: 36 g air ialah 36 / 18.0 = 2.0 mol air.

Soalan peperiksaan biasanya memberikan jisim molar, dengan dua tempat perpuluhan. Gunakan nilai yang diberi.

Semakan kendiri Berapa mol terdapat dalam 88 g CO₂ (M = 44 g/mol)?
  1. 0.5 mol
  2. 2 mol
  3. 3872 mol
  4. 88 mol

Jawapan: 2 mol. n = m/M = 88/44 = 2 mol. Membahagi secara terbalik (44/88 = 0.5) atau mendarab (88 · 44) menggunakan formula secara terbalik.

3Kaedah langkah demi langkah

Setiap soalan jisim-ke-jisim mengikut laluan yang sama: daripada gram kepada mol, merentasi persamaan dengan nisbah mol, dan kembali kepada gram.

mA​nA​nB​mB​÷ MA​× b/a× MB​
  1. Semak bahawa persamaan itu seimbang.
  2. Tukarkan jisim A yang diberi kepada mol: nA = mA / MA.
  3. Gunakan pekali: nB = nA · b / a, dengan a dan b ialah pekali A dan B.
  4. Tukarkan kembali kepada jisim: mB = nB · MB.
  5. Dengan dua bahan tindak balas diberi, cari dahulu bahan tindak balas pengehad dan mulakan daripada yang itu.
  6. Untuk peratus hasil, bandingkan jisim yang sebenarnya dikumpulkan dengan jisim yang anda kira.

4Contoh terselesai

Ikuti setiap langkah. Cuba ramalkan langkah seterusnya sebelum anda membukanya.

Contoh terselesai

Bagi tindak balas CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, berapakah jisim m H₂O yang terbentuk daripada 8.0 g CH₄? Andaikan oksigen berlebihan. Gunakan M(CH₄) = 16.0 g/mol dan M(H₂O) = 18.0 g/mol.

1

Semak persamaan

Kiri: 1 C, 4 H, 4 O. Kanan: 1 C, 4 H dan 2 + 2 = 4 O. Persamaan itu seimbang.

2

Jisim kepada mol

n(CH₄) = 8.0 / 16.0 = 0.50 mol
3

Gunakan nisbah mol

1 mol CH₄ menghasilkan 2 mol H₂O, jadi faktornya ialah 2/1.

n(H₂O) = 0.50 · 2 / 1 = 1.0 mol
4

Mol kepada jisim

m(H₂O) = 1.0 · 18.0 = 18 g
mA​8.0 gnA​0.50 molnB​1.0 molmB​18 g÷ MA​× b/a× MB​
5

Semak jawapan

8 g CH₄ memerlukan 1.0 mol O₂, iaitu 32 g. Maka 8 + 32 = 40 g masuk. 0.50 mol CO₂ ialah 22 g, dan 22 + 18 = 40 g keluar. Jisim terabadi, jadi jawapannya sepadan.

Jawapan

m(H₂O) = 18 g

5Bahan tindak balas pengehad dan peratus hasil

Apabila dua bahan tindak balas diberi, salah satunya biasanya habis dahulu. Itulah bahan tindak balas pengehad. Ia menentukan berapa banyak hasil yang terbentuk; yang satu lagi tertinggal (berlebihan).

Untuk mencarinya, bahagikan mol setiap bahan tindak balas dengan pekalinya. Hasil yang lebih kecil milik bahan tindak balas pengehad.

Contoh: 4.0 g H₂ (M = 2.0) dan 16 g O₂ (M = 32) bertindak balas dalam 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Itu ialah 2.0 mol H₂ dan 0.50 mol O₂.

H₂: 2.0 / 2 = 1.0 O₂: 0.50 / 1 = 0.50 ⇒ O₂ ialah bahan pengehad

Jadi 0.50 mol O₂ menghasilkan 0.50 · 2 = 1.0 mol air, iaitu 18 g. Sebahagian hidrogen tertinggal.

Dalam praktik anda tidak pernah mengumpulkan semua hasil. Peratus hasil membandingkan apa yang anda peroleh dengan apa yang anda kira, iaitu hasil teori:

Y = sebenar / teori × 100%
Semakan kendiri Hasil teori sesuatu tindak balas ialah 18 g, dan anda mengumpulkan 15.3 g. Berapakah peratus hasil?
  1. 118%
  2. 15.3%
  3. 2.7%
  4. 85%

Jawapan: 85%. Y = 15.3/18 × 100% = 85%. Membahagi secara terbalik memberikan 118%, yang mustahil: anda tidak boleh mengumpulkan lebih daripada jumlah teori.

6Kesilapan lazim

  • Menggunakan nisbah jisim dan bukannya nisbah mol. Pekali mengira mol, tidak pernah gram.
  • Bekerja dengan persamaan yang tidak seimbang.
  • Bermula daripada bahan tindak balas yang berlebihan dan bukannya yang mengehadkan.
  • Memilih bahan tindak balas pengehad mengikut jisim terkecil atau bilangan mol terkecil, tanpa membahagi dengan pekali.
  • Membahagi hasil sebenar dengan hasil teori secara terbalik. Hasil tidak pernah melebihi 100%.
  • Membundarkan mol terlalu awal. Kekalkan tiga atau empat angka bererti sehingga akhir.
Semakan kendiri 4.0 g H₂ (M = 2.0 g/mol) dan 16 g O₂ (M = 32 g/mol) bertindak balas: 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Berapakah jisim air (M = 18 g/mol) yang boleh terbentuk?
  1. 18 g
  2. 20 g
  3. 36 g
  4. 9 g

Jawapan: 18 g. O₂ ialah pengehad: 0.50 mol O₂ menghasilkan 1.0 mol air, 18 g. 36 g bermula daripada hidrogen, yang berlebihan. 20 g menjumlahkan jisim, tetapi sebahagian hidrogen tidak bertindak balas.

7Rupa soalan peperiksaan

  • Mudah: jisim ke jisim. Satu bahan tindak balas diberi, yang lain berlebihan. Cari jisim satu hasil.
  • Sederhana: bahan tindak balas pengehad. Dua jisim bahan tindak balas diberi. Cari bahan tindak balas pengehad, kemudian jisim hasil.
  • Sukar: peratus hasil. Kira hasil teori, kemudian bandingkan dengan jisim yang dikumpulkan.

Jisim molar diberi dalam soalan. Tuliskan peta laluan m → n → n → m di sebelah setiap jawapan.

Belajar langkah demi langkah dalam aplikasiBelajar langkah demi langkah dalam aplikasi

Contoh penyelesaian

Contoh 1Mudah
m(Mg)n(Mg)n(MgO)m(MgO)÷ M(Mg)× 2/2× M(MgO)

Bagi tindak balas 2Mg + O2 → 2MgO, berapakah jisim m bagi MgO yang terbentuk daripada 12 g Mg? Andaikan bahan tindak balas lain berlebihan.

M(Mg) = 24.31 g/molM(MgO) = 40.3 g/mol

Cari nilai m (g)

Tunjukkan petunjuk
  1. Tukar jisim yang diberi kepada mol: n = m/M.
  2. Pekali memberikan nisbah mol: 2 mol hasil bagi setiap 2 mol bahan tindak balas.
  3. n(Mg) = 12/24.31 = 0.4936 mol.
Tunjukkan jawapan dan penyelesaian langkah demi langkah

Stoikiometri: persamaan seimbang mengira zarah, bukan gram. Tukar jisim kepada mol dengan n = m/M, gunakan pekali persamaan sebagai nisbah mol, kemudian tukar balik dengan m = n·M. Dengan dua bahan tindak balas, bahan tindak balas pengehad ialah yang habis dahulu dan menentukan berapa banyak hasil terbentuk.

Mol bahan tindak balas

n = 12/24.31 = 0.4936 mol

Nisbah mol

n(MgO) = 0.4936·2/2 = 0.4936 mol

Jisim hasil

m = 0.4936·40.3 = 19.89 g

Jawapan

m = 19.89 g
Contoh 2Sederhana
m(X)n(X)n(H2​O)m(H2​O)÷ M(X)× 4/ν× M(H2​O)

6 g C3H8 dan 20 g O2 bertindak balas mengikut C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O. Berapakah jisim m bagi H2O yang boleh terbentuk?

M(C3H8) = 44.1M(O2) = 32M(H2O) = 18.02 g/mol

Cari nilai m (g)

Tunjukkan petunjuk
  1. Tukar kedua-dua jisim kepada mol.
  2. Bahagikan setiap satu dengan pekalinya: hasil yang lebih kecil dimiliki oleh bahan tindak balas pengehad.
  3. n(C3H8)/1 = 0.1361, n(O2)/5 = 0.125.
Tunjukkan jawapan dan penyelesaian langkah demi langkah

Stoikiometri: persamaan seimbang mengira zarah, bukan gram. Tukar jisim kepada mol dengan n = m/M, gunakan pekali persamaan sebagai nisbah mol, kemudian tukar balik dengan m = n·M. Dengan dua bahan tindak balas, bahan tindak balas pengehad ialah yang habis dahulu dan menentukan berapa banyak hasil terbentuk.

Mol setiap bahan tindak balas

n(C3H8) = 6/44.1 = 0.1361 mol
n(O2) = 20/32 = 0.625 mol

Bahan tindak balas pengehad

0.1361/1 = 0.1361, 0.625/5 = 0.125 → O2

Jisim hasil

n(H2O) = 0.125·4 = 0.5 mol
m = 0.5·18.02 = 9.01 g

Jawapan

m = 9.01 g
Contoh 3Sukar
m(CH4​)n(CH4​)n(CO2​)m(CO2​)÷ M(CH4​)× 1/1× M(CO2​)

Dalam tindak balas CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O, 10 g CH4 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 17.01 g CO2 dikutip. Cari hasil peratusan Y.

M(CH4) = 16.04 g/molM(CO2) = 44.01 g/molsebenar: 17.01 g

Cari nilai Y (%)

Tunjukkan petunjuk
  1. Mula-mula cari hasil teori: jisim yang akan terbentuk jika semuanya bertindak balas.
  2. Hasil peratusan = sebenar/teori × 100.
  3. teori: 0.6234 mol·1/1·44.01.
Tunjukkan jawapan dan penyelesaian langkah demi langkah

Stoikiometri: persamaan seimbang mengira zarah, bukan gram. Tukar jisim kepada mol dengan n = m/M, gunakan pekali persamaan sebagai nisbah mol, kemudian tukar balik dengan m = n·M. Dengan dua bahan tindak balas, bahan tindak balas pengehad ialah yang habis dahulu dan menentukan berapa banyak hasil terbentuk.

Hasil teori

n(CH4) = 10/16.04 = 0.6234 mol
m = 0.6234·1/1·44.01 = 27.44 g

Hasil peratusan

Y = 17.01/27.44·100 = 62%

Jawapan

Y = 62%

Soalan dan jawapan

Apakah Stoikiometri?

Persamaan kimia ialah resipi. 2H₂ + O₂ → 2H₂O menyatakan bahawa dua molekul hidrogen bertindak balas dengan satu molekul oksigen untuk menghasilkan dua molekul air.

Nombor di hadapan formula ialah pekali. Ia mengira zarah, bukan gram. Persamaan mesti seimbang: setiap atom muncul dalam bilangan yang sama di kedua-dua belah.

Bagaimanakah saya menyelesaikan soalan Stoikiometri langkah demi langkah?
  1. Tulis dan seimbangkan persamaan kimia.
  2. Tukar jisim yang diberi kepada mol: n = m/M.
  3. Gunakan pekali sebagai nisbah mol untuk mencari mol bahan yang anda mahu.
  4. Tukar balik kepada jisim dengan m = n·M. Dengan dua bahan tindak balas, cari bahan tindak balas pengehad dahulu.
Apakah kesilapan lazim dalam Stoikiometri?
  • Menggunakan nisbah jisim dan bukannya nisbah mol.
  • Terlupa menyeimbangkan persamaan.
  • Tidak menyemak bahan tindak balas mana yang pengehad.
Apakah yang diliputi oleh latihan Stoikiometri?
  • Mudah: jisim kepada jisim
  • Sederhana: bahan tindak balas pengehad
  • Sukar: hasil peratusan

Setiap soalan mempunyai nilai baharu, jadi anda mempelajari kaedah dan bukannya jawapan. Buntu? Buka petunjuk kecil dahulu, dan penerangan penuh hanya apabila anda memerlukannya.

Cara latihan berfungsi

  • Setiap soalan mempunyai nilai baharu, jadi anda mempelajari kaedah dan bukannya jawapan.
  • Buntu? Buka petunjuk kecil dahulu, dan penerangan penuh hanya apabila anda memerlukannya.
  • Kemajuan, kesilapan dan soalan tersimpan anda dikekalkan, jadi anda boleh menyemak sebelum peperiksaan.

Topik sebelum dan selepas topik ini

Teruskan dengan

Molariti & pencairanKalorimetri & entalpi

Kalkulator

Kalkulator peratus hasilKalkulator stoikiometri (gram kepada gram dan bahan tindak balas pembatas)Kalkulator jisim molarKalkulator formula empirik (dan formula molekul)

Kursus dengan topik ini

Imbangan Bahan dan TenagaKimia AmLatihan peperiksaan FE Kimia

Lebih banyak topik dalam Sains tulen

Molariti & pencairanKeseimbangan kimiaKalorimetri & entalpipH & penimbalGenetikBiologi sel

Lembaran kerja boleh cetak

Lembaran kerja Stoikiometri dengan jawapan
Berlatih Stoikiometri secara percumaBerlatih Stoikiometri sekarang5 soalan percuma setiap hari. Tiada kad diperlukan.