Рассчитать количество вещества в реакции онлайн

Онлайн‑калькулятор количества вещества в реакции

Этот инструмент помогает быстро рассчитать количество вещества в реакции по уравнению химической реакции и исходным данным:

• массе вещества в граммах (г),
• объёму газа в литрах (л),
• объёму раствора и концентрации,
• уже известному количеству вещества в молях (моль).

Калькулятор удобен для школьников (ОГЭ, ЕГЭ), студентов и преподавателей, когда нужно проверить решение или быстро выполнить стехиометрический расчёт.

Как пользоваться калькулятором

1. Введите уравнение реакции
   Например:
   2H2 + O2 → 2H2O

2. Выберите известное вещество
   Укажите реагент или продукт, для которого даны исходные данные.

3. Уточните, что именно задано
   Выберите тип исходных данных:

   • масса в граммах (г),
   • объём газа в литрах (л) при нормальных условиях,
   • количество вещества в молях (моль),
   • объём раствора в литрах (л) и молярная концентрация в моль на литр (моль/л).

4. Введите числовые значения и единицы измерения
   Например:

   • масса: m = 4 грамма (г),
   • объём газа: V = 11,2 литра (л),
   • концентрация: C = 0,2 моль на литр (моль/л), объём раствора: V = 0,1 литра (л).

5. Выберите вещество, для которого нужно сделать расчёт
   Это может быть как другой реагент, так и продукт реакции.

6. Нажмите кнопку «Рассчитать»
   Калькулятор:

   • найдёт количество вещества исходного вещества,
   • учтёт коэффициенты в уравнении реакции,
   • вычислит количество вещества искомого вещества,
   • при необходимости покажет его массу и объём.

Какие расчёты выполняет калькулятор

Под капотом калькулятор делает то же самое, что вы бы делали вручную:

1. Считает количество вещества заданного вещества:

   • по массе,
   • по объёму газа,
   • по концентрации раствора,
   • по уже заданному числу молей.

2. Использует стехиометрические коэффициенты из уравнения реакции, чтобы пересчитать количество вещества на другое вещество.

3. При необходимости пересчитывает:

   • количество вещества в массу: m = n × M,
   • количество вещества газа в объём: V = n × Vm,
   • количество вещества в число частиц по числу Авогадро.

Формулы для расчёта количества вещества

Чтобы понимать, что делает калькулятор, полезно помнить основные формулы.

Через массу: \( n = \dfrac{m}{M} \)

• \( n \) — количество вещества в молях (моль),
• \( m \) — масса вещества в граммах (г),
• \( M \) — молярная масса в граммах на моль (г/моль).

Формула:

Пример:
Масса кальция \( m(\text{Ca}) = 40 \) граммов (г), молярная масса \( M(\text{Ca}) = 40 \) граммов на моль (г/моль).

Через объём газа: \( n = \dfrac{V}{V_m} \)

Для газов в школьных задачах часто используют молярный объём при нормальных условиях:

• \( V_m = 22{,}4 \) литра на моль (л/моль),
• \( V \) — объём газа в литрах (л),
• \( n \) — количество вещества в молях (моль).

Формула:

Пример:
Объём кислорода \( V(\text{O}\_2) = 11{,}2 \) литра (л) при нормальных условиях.

Через концентрацию раствора: \( n = C \times V \)

• \( C \) — молярная концентрация в моль на литр (моль/л),
• \( V \) — объём раствора в литрах (л),
• \( n \) — количество вещества растворённого вещества в молях (моль).

Формула:

Пример:
Концентрация раствора \( C = 0{,}5 \) моль на литр (моль/л), объём \( V = 0{,}2 \) литра (л).

Как рассчитать количество вещества в реакции вручную

Шаг 1. Составьте и уравняйте уравнение реакции

Без правильно уравненной реакции невозможно корректно рассчитать количество вещества.

Пример:
Горение водорода:

Коэффициенты 2 : 1 : 2 показывают, в каком соотношении по количеству вещества реагируют вещества.

Шаг 2. Найдите количество вещества известного реагента

Используйте одну из формул:

• по массе: \( n = \dfrac{m}{M} \),
• по объёму газа: \( n = \dfrac{V}{V_m} \),
• по раствору: \( n = C \times V \),
• либо значение \( n \) может быть дано напрямую.

Шаг 3. Используйте стехиометрические коэффициенты

По коэффициентам в уравнении реакции найдите отношение между реагентами и продуктами.

Общая схема:

где:

• \( n(\text{иск}) \) — количество вещества искомого вещества,
• \( n(\text{изв}) \) — количество вещества известного вещества,
• \( \nu(\text{иск}) \), \( \nu(\text{изв}) \) — их коэффициенты в уравнении.

Шаг 4. Пересчитайте количество вещества в массу или объём

Если в ответе нужна не только величина в молях, используйте:

• масса:
  \[ m = n \times M \]
• объём газа при нормальных условиях:
  \[ V = n \times V_m \]

Примеры расчётов количества вещества в реакции

Пример 1. Расчёт по массе реагента

Задача:
По уравнению:

Рассчитать количество вещества воды, которое образуется при сгорании 4 граммов (г) водорода.

Решение:

1. Находим количество вещества водорода:

   • \( m(\text{H}\_2) = 4 \) грамма (г),
   • \( M(\text{H}\_2) = 2 \) грамма на моль (г/моль).
   \[ n(\text{H}\_2) = \frac{4}{2} = 2 \text{ моль} \]

2. Используем коэффициенты в уравнении:

   Уравнение: \( 2\text{H}\_2 + \text{O}\_2 \rightarrow 2\text{H}\_2\text{O} \)

   • Коэффициент перед \(\text{H}\_2\): 2,
   • коэффициент перед \(\text{H}\_2\text{O}\): 2.

   Соотношение:

   \[ n(\text{H}\_2\text{O}) = n(\text{H}\_2) \times \frac{2}{2} = 2 \text{ моль} \]

   Значит, количество вещества воды:

   \[ n(\text{H}\_2\text{O}) = 2 \text{ моль} \]

3. При необходимости найдём массу воды:

   • \( M(\text{H}\_2\text{O}) = 18 \) граммов на моль (г/моль),
   \[ m(\text{H}\_2\text{O}) = 2 \times 18 = 36 \text{ граммов (г)} \]

Ответ: \( n(\text{H}\_2\text{O}) = 2 \) моль, масса воды \( 36 \) граммов (г).

Пример 2. Расчёт по объёму газа

Задача:
Разлагается карбонат кальция:

Какое количество вещества карбонат кальция прореагировало, если выделилось 11,2 литра (л) углекислого газа при нормальных условиях?

Решение:

1. Находим количество вещества углекислого газа:

   • \( V(\text{CO}\_2) = 11{,}2 \) литра (л),
   • \( V_m = 22{,}4 \) литра на моль (л/моль).
   \[ n(\text{CO}\_2) = \frac{11{,}2}{22{,}4} = 0{,}5 \text{ моль} \]

2. Используем уравнение реакции:

   \[ \text{CaCO}\_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}\_2 \]

   Коэффициенты в уравнении перед \(\text{CaCO}\_3\) и \(\text{CO}\_2\) равны 1, соотношение 1 : 1.

   \[ n(\text{CaCO}\_3) = n(\text{CO}\_2) = 0{,}5 \text{ моль} \]

3. При необходимости найдём массу карбоната кальция:

   • \( M(\text{CaCO}\_3) = 100 \) граммов на моль (г/моль) (примерно),
   \[ m(\text{CaCO}\_3) = 0{,}5 \times 100 = 50 \text{ граммов (г)} \]

Ответ: \( n(\text{CaCO}\_3) = 0{,}5 \) моль, масса карбоната кальция \( 50 \) граммов (г).

Пример 3. Расчёт по раствору известной концентрации

Задача:
По уравнению:

Рассчитать количество вещества сульфата бария (\(\text{BaSO}\_4\)), если 0,1 литра (л) раствора сульфата натрия \(\text{Na}\_2\text{SO}\_4\) концентрацией 0,2 моль на литр (моль/л) полностью прореагировало с избытком хлорида бария \(\text{BaCl}\_2\).

Решение:

1. Находим количество вещества сульфата натрия в растворе:

   • \( C(\text{Na}\_2\text{SO}\_4) = 0{,}2 \) моль на литр (моль/л),
   • \( V = 0{,}1 \) литра (л).
   \[ n(\text{Na}\_2\text{SO}\_4) = C \times V = 0{,}2 \times 0{,}1 = 0{,}02 \text{ моль} \]

2. Используем коэффициенты в уравнении:

   \[ \text{BaCl}\_2 + \text{Na}\_2\text{SO}\_4 \rightarrow \text{BaSO}\_4 + 2\text{NaCl} \]

   Перед \(\text{Na}\_2\text{SO}\_4\) и \(\text{BaSO}\_4\) коэффициенты равны 1.

   \[ n(\text{BaSO}\_4) = n(\text{Na}\_2\text{SO}\_4) = 0{,}02 \text{ моль} \]

3. При необходимости найдём массу осадка \(\text{BaSO}\_4\):

   • \( M(\text{BaSO}\_4) \approx 233 \) грамма на моль (г/моль),
   \[ m(\text{BaSO}\_4) = 0{,}02 \times 233 \approx 4{,}66 \text{ грамма (г)} \]

Ответ: \( n(\text{BaSO}\_4) = 0{,}02 \) моль, масса осадка приблизительно \( 4{,}66 \) грамма (г).

Частые ошибки при расчёте количества вещества в реакции

1. Неуравненное или неверно уравненное уравнение

Если коэффициенты в уравнении реакции выставлены неправильно, вы получите неверное соотношение между реагентами и продуктами.

Совет:
Всегда сначала уравнивайте уравнение реакции, потом подставляйте числа.

2. Неверная молярная масса

Распространённая ошибка — пропустить индекс или посчитать атомную массу неправильно.

Совет:
Проверяйте:

• формулу вещества,
• периодическую систему (атомные массы),
• правильность сложения.

3. Путаница в единицах объёма

Иногда в задаче объём дан в миллилитрах (мл), а формулы требуют литры (л).

Совет:

• Перевод миллилитров в литры:
  \[ 1 \text{ литр (л)} = 1000 \text{ миллилитров (мл)} \] \[ V(\text{л}) = \frac{V(\text{мл})}{1000} \]

Калькулятор обычно сам учитывает единицы, но при ручных расчётах нужно быть внимательным.

4. Неправильное использование молярного объёма

Молярный объём \( 22{,}4 \) литра на моль (л/моль) справедлив только для нормальных условий.

Совет:
Если в задаче указаны другие температура и давление, используйте уравнение Менделеева‑Клапейрона или уточните условия. Онлайн‑калькулятор может предложить выбор: «нормальные условия» или «другие условия».

Ответы на популярные вопросы

Как быстро рассчитать количество вещества в реакции?

Проще всего:

1. Ввести уравнение реакции и данные в онлайн‑калькулятор.
2. Проверить, что уравнение уравнено.
3. Указать, какое вещество и какая величина задана (масса, объём, количество вещества, концентрация).
4. Выбрать вещество, для которого нужен ответ.

Калькулятор мгновенно выполнит все промежуточные вычисления.

Можно ли с помощью калькулятора готовиться к ОГЭ и ЕГЭ по химии?

Да. Инструмент удобно использовать:

• для проверки решений задач после ручного решения,
• для тренировки понимания связи между массой, объёмом и количеством вещества,
• для отработки стехиометрических расчётов по уравнениям реакций.

Поможет ли калькулятор, если реагенты взяты не в стехиометрическом соотношении?

Если калькулятор поддерживает выбор ограничивающего реагента, он сможет:

1. Определить, какое вещество израсходуется первым.
2. Рассчитать количество продукта по ограничивающему реагенту.

При ручном решении нужно посчитать количество вещества каждого реагента и сравнить, кто является избытком, а кто — недостатком.

Можно ли с помощью калькулятора рассчитать массу продукта?

Да. Алгоритм такой:

1. Сначала считается количество вещества продукта по уравнению реакции.
2. Затем используется формула: \[ m = n \times M \] где \( m \) — масса в граммах (г), \( n \) — количество вещества в молях (моль), \( M \) — молярная масса в граммах на моль (г/моль).

Калькулятор сделает это автоматически, если вы отметите, что нужен расчёт массы.

Часто задаваемые вопросы

Что ещё может пригодиться после

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.