مبانی علمی (پل استوکیومتری)
در محاسبات شیمیایی (استوکیومتری)، ما نمیتوانیم جرم یک ماده را مستقیماً به جرم ماده دیگر تبدیل کنیم. زبان مشترک تمام واکنشهای شیمیایی «مول» است. بنابراین برای پیدا کردن جرم ماده مجهول، باید از مسیری عبور کنیم که به «پل استوکیومتری» معروف است:
Mass (g)
Moles
Moles
Target (g)
این ابزار دقیقاً همین مراحل را طی میکند: ابتدا گرمِ ماده معلوم را به مول تبدیل میکند، سپس با استفاده از ضرایب واکنش، مولِ ماده مورد نیاز را مییابد و در نهایت آن را به گرم تبدیل میکند.
فرمول محاسباتی
روش کسر تبدیل (Dimensional Analysis) که در این محاسبهگر استفاده میشود:
- MM: جرم مولی (g/mol)
- Coeff: ضریب استوکیومتری در معادله موازنه شده
مثالهای کاربردی
۱. خنثیسازی اسید و باز (صنعت تصفیه آب)
میخواهیم 40 g سود سوزآور (NaOH) را با هیدروکلریک اسید (HCl) خنثی کنیم.
معادله: NaOH + HCl → NaCl + H₂O (ضرایب ۱:۱)
جرم مولی NaOH حدود ۴۰ و HCl حدود ۳۶.۵ است.
محاسبه: چون نسبت مولی ۱ به ۱ است و ۴۰ گرم NaOH دقیقاً ۱ مول است، پس به ۱ مول HCl نیاز داریم که برابر با 36.5 g است.
۲. سوختن گاز شهری (گرمایش)
برای سوختن کامل 16 g متان (CH₄)، چقدر اکسیژن (O₂) لازم است؟
معادله: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
نتیجه: ۱۶ گرم متان برابر ۱ مول است. طبق ضریب ۲ برای اکسیژن، به ۲ مول اکسیژن نیاز داریم. جرم مولی اکسیژن ۳۲ است، پس: 2 × 32 = 64 g.
خطاهای رایج
- ×عدم موازنه معادله شیمیایی (بزرگترین اشتباه!).
- ×استفاده از جرم مولی اشتباه (مثلاً برای O₂ عدد ۱۶ را به جای ۳۲ استفاده کردن).
- ×فراموش کردن تبدیل جرم به مول (شیمی با گرم کار نمیکند، با مول کار میکند).
- ×جابجا نوشتن نسبت ضرایب (مخرج باید ضریب ماده معلوم باشد).