Opis zakona o stehiometriji, primjeri i vježbe

zakoni stehiometrije opisati sastav različitih tvari, na temelju odnosa (u masi) između svake vrste koja intervenira u reakciji.

Sva postojeća materija formirana je kombinacijom različitih kemijskih elemenata koji čine periodni sustav. Ovim sindikatima upravljaju određeni zakoni kombinacije poznati kao "zakoni stehiometrije" ili "zakoni o težini kemije".

Ta su načela bitan dio kvantitativne kemije, bitna su za jednadžbe uravnoteženja i za važne operacije kao što su određivanje koji su reagensi potrebni za proizvodnju određene reakcije ili izračunavanje koliko je tih reagensa potrebno za dobivanje očekivane količine proizvoda..

Oni su široko poznati u kemijskom polju znanosti "četiri zakona": zakon očuvanja mase, zakon definiranih proporcija, zakon višestrukih proporcija i zakon recipročnih razmjera..

4 zakona stehiometrije

Kada želite odrediti način na koji se dva elementa kombiniraju kroz kemijsku reakciju, moraju se uzeti u obzir četiri dolje opisana zakona.

Zakon o očuvanju mase (ili "Zakon o očuvanju materije")

Ona se temelji na načelu da se materija ne može stvoriti ili uništiti, to jest, ona se može transformirati.

To znači da za adijabatski sustav (gdje nema prijenosa mase ili energije iz ili u okolinu) količina prisutne tvari mora ostati konstantna tijekom vremena.

Na primjer, u formiranju vode iz plinovitog kisika i vodika uočeno je da postoji ista količina mola svakog elementa prije i nakon reakcije, tako da se ukupna količina tvari konzervira..

2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O (l)

vježba:

P.- Dokazati da je prethodna reakcija u skladu sa zakonom o očuvanju mase.

R.- Prvo, imamo molarne mase reaktanata: H₂= 2 g, 0₂= 32 g i H₂O = 18 g.

Zatim dodajte masu svakog elementa na svaku stranu reakcije (uravnoteženu), što rezultira u: 2H₂+O₂ = (4 + 32) g = 36 g na strani reaktanata i 2H₂O = 36 g na strani proizvoda. To je pokazalo da je jednadžba u skladu s navedenim zakonom.

Zakon definiranih omjera (ili "Zakon konstantnih razmjera")

Temelji se na činjenici da se svaka kemijska tvar formira iz kombinacije njezinih sastavnih elemenata u definiranim ili fiksnim masenim odnosima, koji su jedinstveni za svaki spoj.

Primjer vode je dan, čija će čista kompozicija uvijek biti 1 mol O₂ (32 g) i 2 mola H₂ (4g). Ako se primjenjuje najveći zajednički djelitelj, reagira jedan mol H₂ za svakih 8 mola O₂ ili, što je isto, kombinirati u omjeru 1: 8.

vježba:

P.- Imate jedan mol klorovodične kiseline (HCl) i želite znati koji je postotak svake njegove komponente.

R.- Poznato je da je omjer vezivanja ovih elemenata kod ove vrste 1: 1. Molarna masa spoja je oko 36,45 g. Na isti način, poznato je da je molarna masa klora 35,45 g, a vodika 1 g.

Da biste izračunali postotni sastav svakog elementa, podijelite molarnu masu elementa (pomnoženo s brojem molova u jednom molu spoja) između mase spoja i taj rezultat pomnožite sa stotinu.

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

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

Iz toga se može zaključiti da, bez obzira odakle dolazi HCl, u čistom stanju, on će uvijek biti sastavljen od 2,74% vodika i 97,26% klora..

Zakon višestrukih razmjera

Prema ovom zakonu, ako postoji kombinacija dvaju elemenata za stvaranje više od jednog spoja, tada se masa jednog od elemenata spaja s nepromjenjivom masom drugog, zadržavajući odnos koji se očituje kroz male cijele brojeve..

Ugljični dioksid i ugljični monoksid dani su kao primjeri, koji su dvije tvari sastavljene od istih elemenata, ali u dioksidu su povezane kao O / C = 2: 1 (za svaki C atom postoje dvije O) i monoksid vaš odnos je 1: 1.

vježba:

P.- Postoji pet različitih oksida koji se mogu stabilno proizvesti kombiniranjem kisika i dušika (N₂OR, NO, N₂O₃, N₂O₄ i N₂O₅).

R.- Primijećeno je da kisik u svakom spoju raste, te da uz fiksni udio dušika (28 g) postoji omjer 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 (16 × 4). i 80 (16 x 5) g kisika; to jest, imate jednostavan omjer od 1, 2, 3, 4 i 5 dijelova.

Zakon recipročnih razmjera (ili "Zakon jednakih omjera")

Temelji se na odnosu između omjera u kojima je element spojen u različitim spojevima s različitim elementima.

Drugim riječima, ako se vrsta A pridruži vrsti B, a A se također spaja s C; nužno je da, ako su elementi B i C spojeni, odnos masa ovih odgovara masama svaki kada su posebno spojene s fiksnom masom elementa A.

vježba:

P.- Ako imate 12g C i 64g S, formirajte CS₂, također imaju 12 g C i 32 g O da potiču CO₂ i na kraju 10 g S i 10 g O da se dobije SO₂. Kako se može ilustrirati načelo ekvivalentnih omjera??

R.- Udio masa sumpora i kisika u kombinaciji s definiranom masom ugljika jednak je 64:32, odnosno 2: 1. Tada je udio sumpora i kisika 10:10 kada se izravno spaja ili, što je isto, 1: 1. Dakle, ova dva odnosa su jednostavni multipli svake vrste.

reference

1. Wikipedia. (N. D.). Stehiometrija. Preuzeto s en.wikipedia.org.
2. Chang, R. (2007). Kemija, deveto izdanje (McGraw-Hill).
3. Young, S.M., Vining, W.J., Day, R., i Botch, B. (2017). (Opća kemija: Atomi First. Preuzeto iz books.google.co.ve.
4. Szabadváry, F. (2016). Povijest analitičke kemije: međunarodna serija monografija u analitičkoj kemiji. Preuzeto s books.google.co.ve.
5. Khanna, S.K., Verma, N.K., i Kapila, B. (2006). Excel s objektivnim pitanjima u kemiji. Preuzeto s books.google.co.ve.