Kimyasal hesaplamalar, bir kimyasal tepkimeye giren ve çıkan maddelerin miktarları arasındaki ilişkiyi inceleyen kimya dalıdır. Bu hesaplamaları yapabilmek için mol kavramını ve kimyasal denklemlerin denkliğini çok iyi anlamak gerekir.
Bir maddenin bir molünün gram cinsinden kütlesine mol kütlesi denir. Bir elementin mol kütlesi, periyodik tablodaki atom kütlesine (g/mol) eşittir. Bileşiklerin mol kütlesi ise, bileşiği oluşturan tüm atomların mol kütlelerinin toplamıdır.
Bir maddenin mol sayısını (n) hesaplamak için aşağıdaki formüller kullanılır:
Denklemi denkleştirilmiş bir kimyasal tepkimede, maddelerin mol sayıları arasında belirli bir oran vardır. Bu oran, stokiyometri ile ifade edilir ve hesaplamaların temelini oluşturur.
Örneğin, suyun oluşum tepkimesi:
\( 2H_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2H_2O_{(g)} \)
Bu denkleme göre:
Bir kimyasal tepkimede, miktarı tamamen tükenen ve bu nedenle tepkimenin ne zaman duracağını belirleyen maddeye sınırlayıcı bileşen denir. Hesaplamalar her zaman sınırlayıcı bileşene göre yapılır.
"0,4 mol N₂ gazı ve 1 mol H₂ gazı,
\( N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightarrow 2NH_{3(g)} \)
tepkimesine göre artansız tepkimeye girdiğinde kaç mol NH₃ gazı oluşur?"
Çözüm:
Gerçek hayatta kullanılan maddeler genellikle %100 saf değildir. Bu durumda saf madde miktarı şu formülle bulunur:
\( \text{Saf Madde Miktarı} = \text{Toplam Miktar} \times \text{Saflık Yüzdesi} \)
Ayrıca bir tepkimede teorik verim, stokiyometrik hesaplarla bulunan ürün miktarıyken; gerçek verim, laboratuvarda elde edilen ürün miktarıdır.
\( \text{Verim \%} = \frac{\text{Gerçek Verim}}{\text{Teorik Verim}} \times 100 \)
