Opis zakonov o stehiometriji, primeri in vaje



The zakoni o stehiometriji opisati sestavo različnih snovi na podlagi razmerij (v masi) med vsako vrsto, ki poseže v reakcijo.

Vsa obstoječa snov je sestavljena iz kombinacije različnih kemičnih elementov, ki sestavljajo periodni sistem, v različnih razmerjih. Te sindikate urejajo določeni zakoni kombinacije, ki so znani kot "zakoni stehiometrije" ali "zakoni o teži kemije"..

Ta načela so bistveni del kvantitativne kemije, ki so bistvena za izenačevalne enačbe in za pomembne operacije, kot je določanje, kateri reagenti so potrebni za izdelavo specifične reakcije ali izračunavanje, koliko teh reagentov je potrebno za pridobitev pričakovane količine proizvodov..

Na kemijskem področju znanosti so splošno znani "štirje zakoni": zakon ohranjanja mase, zakon določenih razmerij, zakon večkratnih razmerij in zakon vzajemnih razmerij..

4 zakoni stehiometrije

Če želite določiti način, kako se dva elementa združita v kemijski reakciji, je treba upoštevati štiri spodaj navedene zakone.

Zakon o ohranjanju mase (ali "Zakon o ohranjanju snovi")

Temelji na načelu, da materije ni mogoče ustvariti ali uničiti, kar pomeni, da jo je mogoče le spremeniti.

To pomeni, da mora biti za adiabatni sistem (kjer ni prenosa mase ali energije iz ali v okolico) količina prisotne snovi nespremenjena..

Na primer, pri tvorbi vode iz plinastega kisika in vodika je opaziti, da je enaka količina molov vsakega elementa pred reakcijo in po njej, tako da se skupna količina snovi ohrani..

2H2(g) + O2(g) → 2H2O (l)

Vaja:

P.- Dokaži, da je prejšnja reakcija v skladu z zakonom o ohranjanju mase.

R.- Najprej imamo molarne mase reaktantov: H2= 2 g, O2= 32 g in H2O = 18 g.

Nato dodamo maso vsakega elementa na vsaki strani reakcije (uravnoteženo), pri čemer dobimo: 2H2+O2 = (4 + 32) g = 36 g na strani reaktantov in 2H2O = 36 g na strani izdelkov. To je pokazalo, da je enačba v skladu z omenjenim zakonom.

Zakon določenih razmerij (ali "zakon konstantnih razmerij")

Temelji na dejstvu, da se vsaka kemična snov oblikuje iz kombinacije njenih sestavnih elementov v določenih ali fiksnih masnih razmerjih, ki so edinstvene za vsako spojino..

Prikazan je primer vode, katere čisti sestavek bo vedno 1 mol O2 (32 g) in 2 mola H2 (4g) Če uporabimo najvišji skupni delitelj, reagira en mol H2 za vsakih 8 molov O2 ali, kar je enako, v razmerju 1: 8.

Vaja:

P.- Imate en mol klorovodikove kisline (HCl) in želite vedeti, kolikšen odstotek je vsak od njegovih sestavin.

R.- Znano je, da je vezno razmerje teh elementov pri tej vrsti 1: 1. In molska masa spojine je okoli 36,45 g. Na enak način je znano, da je molska masa klora 35,45 g in da je vodik 1 g.

Za izračun odstotne sestave vsakega elementa razdelite molsko maso elementa (pomnoženo s številom molov v enem molu spojine) med maso spojine in ta rezultat pomnožite s stotinami..

Torej:% H = [(1 × 1) g / 36,45 g] x 100 = 2,74%

in% Cl = [(1 x 35.45) g / 36.45 g] x 100 = 97.26%

Iz tega je mogoče sklepati, da ne glede na to, od kod prihaja HCl, je v čistem stanju vedno sestavljen iz 2,74% vodika in 97,26% klora..

Zakon večkratnih razmerij

V skladu s tem zakonom, če obstaja kombinacija med dvema elementoma za ustvarjanje več kot ene spojine, se masa enega od elementov združi z nespremenljivo maso drugega, obdrži razmerje, ki se manifestira skozi majhna cela števila..

Kot primer so podani ogljikov dioksid in ogljikov monoksid, ki sta dve snovi, sestavljeni iz istih elementov, vendar sta v dioksidu povezani kot O / C = 2: 1 (za vsak atom C sta dve O) in monoksid vaš odnos je 1: 1.

Vaja:

P.- Obstaja pet različnih oksidov, ki se lahko stabilno pojavijo s kombiniranjem kisika in dušika (N2OR, NO, N2O3, N2O4 in N2O5).

R.- Opaženo je, da se kisik v vsaki spojini povečuje in da je s fiksnim deležem dušika (28 g) razmerje 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 (16 × 4). ) in 80 (16 x 5) g kisika; to pomeni, da imate preprosto razmerje 1, 2, 3, 4 in 5 delov.

Zakon o vzajemnih razmerjih (ali "Zakon enakovrednih razmerij")

Temelji na razmerju med razmerji, v katerih je element združen v različnih spojinah z različnimi elementi.

Z drugimi besedami, če se vrsta A pridruži vrsti B, A pa se tudi združi s C; če sta elementa B in C povezana, mora razmerje mase teh ustrezati masam, kadar so povezane zlasti s fiksno maso elementa A;.

Vaja:

P.- Če imate 12g C in 64g S, da oblikujemo CS2, imajo tudi 12 g C in 32 g O, da nastanejo CO2 in končno 10 g S in 10 g O za tvorbo SO2. Kako lahko ponazorimo načelo enakovrednih razmerij??

R.- Delež masa žvepla in kisika v kombinaciji z določeno maso ogljika je enak 64:32, to je 2: 1. Nato je delež žvepla in kisika 10:10, ko se neposredno poveže ali, kar je enako, 1: 1. Dve relaciji sta torej preprosta mnogokratnika vsake vrste.

Reference

  1. Wikipedija. (s.f.). Stehiometrija Vzpostavljeno iz en.wikipedia.org.
  2. Chang, R. (2007). Kemija, deveta izdaja (McGraw-Hill).
  3. Young, S.M., Vining, W.J., Day, R., in Botch, B. (2017). (General Chemistry: Atoms First. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve.
  4. Szabadváry, F. (2016). Zgodovina analitične kemije: mednarodna serija monografij v analitični kemiji. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve.
  5. Khanna, S.K., Verma, N.K., in Kapila, B. (2006). Excel z objektivnimi vprašanji v kemiji. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve.