نسخة الفيديو النصية
يستخدم الأسيتيلين C₂H₂ في شعلات اللحام. يمثل احتراق الأسيتيلين بهذه المعادلة الكيميائية الموزونة. يتفاعل مولان من غاز C2H2 مع خمسة مولات من غاز O2 لإنتاج أربعة مولات من غاز CO2 زائد مولين من غاز H2O. إذا حرق 8.5 مولات من الأسيتيلين، فكم مولًا من غاز الأكسجين يجب استهلاكه في تفاعل تام؟ قرب إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين.
في البداية دعونا نلق نظرة على المعادلة الكيميائية الموزونة المعطاة. علمنا من السؤال أن المعادلة تمثل تفاعل احتراق، وهو تفاعل يحدث في وجود غاز الأكسجين تنتج عنه طاقة في صورة حرارة وضوء. في هذا التفاعل، لدينا متفاعلان؛ وهما وقود الأسيتيلين أو C2H2، وغاز الأكسجين أو O2. أثناء تفاعل الاحتراق، يحرق الأسيتيلين في وجود أكسجين لتكوين ناتجين مختلفين. أحد هذين الناتجين هو غاز ثاني أكسيد الكربون، والآخر هو بخار الماء.
في أي تفاعل، تكون المتفاعلات هي الأنواع المستهلكة أو المستنفدة. وتكون النواتج هي الأنواع الجديدة المتكونة. إننا نعرف أن 8.5 مولات من المادة المتفاعلة، أي الأسيتيلين، تستهلك أثناء التفاعل. لكننا لا نعرف كمية أي نوع آخر في هذا التفاعل. ومطلوب منا تحديد عدد مولات غاز الأكسجين المستهلكة عند تفاعل 8.5 مولات من الأسيتيلين. ولنتمكن من حل هذه المسألة، علينا معرفة العلاقة بين الأسيتيلين والأكسجين في المعادلة الموزونة المعطاة.
في المعادلة الكيميائية المعطاة، نلاحظ وجود معامل تكافؤ أمام كل نوع موجود في التفاعل. ومعامل التكافؤ هو ما يوضح عدد المولات لكل نوع في تفاعل تام. في هذا السؤال، ما يعنينا هو المعاملان الموجودان أمام C2H2 وO2. يشير المعامل اثنان أمام C2H2 إلى وجود مولين من الأسيتيلين، ويشير المعامل خمسة أمام O2 إلى وجود خمسة مولات من غاز الأكسجين. هذا يعني أنه يلزم وجود خمسة مولات من O2 ليحدث تفاعل تام مع مولين من C2H2.
عندما نكتب الكمية بالمول لمادتين في معادلة موزونة في صورة نسبة، فإنها تسمى النسبة المولية. وسنستخدم هذه النسبة المولية لتحديد عدد مولات O2 اللازمة للتفاعل مع 8.5 مولات من C2H2. يمكننا استخدام التحليل البعدي لإكمال العملية الحسابية. سنضرب كمية C2H2 المعطاة بالمسألة، والتي تساوي 8.5 مولات، في النسبة المولية المكتوبة في صورة كسر. في النسبة المولية على صورة كسر، سنضع الوحدات التي نريد الاحتفاظ بها في البسط والوحدات التي نريد حذفها في المقام.
إننا نريد الحصول على وحدات مولات O2 في إجابتنا النهائية. لذا، سنضع خمسة مولات من O2 في البسط ومولين من C2H2 في المقام. لإجراء هذه العملية الحسابية، علينا ضرب 8.5 في خمسة، وقسمة حاصل الضرب على اثنين. وهذا يعطينا الإجابة 21.25 مولًا من O2. لقد حذفنا الوحدات غير المرغوب بها، وهي وحدات مولات C2H2. لكننا لم نحذف وحدات مولات O2. وهي الوحدات المطلوب إيجادها في الإجابة. وأخيرًا، مطلوب منا تقريب الإجابة لأقرب منزلتين عشريتين. والإجابة التي حصلنا عليها مقربة بالفعل لأقرب منزلتين بعد العلامة العشرية، لذا فإننا لن نحتاج إلى التقريب. إذن، لحرق 8.5 مولات من غاز الأسيتيلين، يجب استهلاك 21.25 مولًا من غاز الأكسجين.
