ZAKONI STEHIOMETRIJE: OPIS, PRIMERI IN VAJE - KEMIJA - 2026

V Zakonodaja stehiometrije opisujejo sestavo različnih snovi, ki temelji na razmerjih (mase) med vsakim sodelujejo pri reakciji vrste.

Vsa obstoječa snov je sestavljena iz kombinacije različnih kemičnih elementov, ki sestavljajo periodično tabelo, v različnih razmerjih. Te zveze urejajo nekateri zakoni kombiniranja, ki jih poznamo kot zakoni stehiometrije ali teže kemije.

Ta načela so temeljni del kvantitativne kemije, saj so nepogrešljiva za uravnoteženje enačb in za operacije, ki so pomembne kot določitev, kateri reaktanti so potrebni za nastanek določene reakcije ali izračun, koliko teh reaktantov je potrebnih za pridobitev pričakovane količine produktov. .

Štirje zakoni so na kemijskem področju znanosti splošno znani: zakon ohranjanja mase, zakon določenih razmerij, zakon večrazmernih razmer in zakon vzajemnih razmerij.

Štirje zakoni stehiometrije

Ko želite ugotoviti, kako se dva elementa združujeta skozi kemijsko reakcijo, je treba upoštevati štiri opisane zakone spodaj.

Zakon ohranjanja maše (ali "Zakon ohranjanja materije")

Temelji na načelu, da materije ni mogoče ustvariti ali uničiti, torej se lahko samo preoblikuje.

To pomeni, da mora za količino snovi v adiabatskem sistemu (kjer ni prenosa mase ali energije iz okolice ali v okolico) sčasoma ostati konstantna.

Na primer, pri tvorbi vode iz plinastega kisika in vodika je opaziti, da je pred reakcijo in po njej enako število molov, tako da se ohrani celotna količina snovi.

2H ₂ (g) + O ₂ (g) → 2H ₂ O (l)

Vaja:

Q. - Pokažite, da je prejšnja reakcija skladna z zakonom ohranjanja mase.

A.- Najprej imamo molarne mase reaktantov: H ₂ = 2 g, O ₂ = 32 g in H ₂ O = 18 g.

Nato dodamo maso vsakega elementa na vsaki strani reakcije (uravnoteženo), kar ima za posledico: 2H ₂ + O ₂ = (4 + 32) g = 36 g na strani reaktanta in 2H ₂ O = 36 g na strani izdelkov. Tako se je pokazalo, da je enačba skladna z omenjenim zakonom.

Zakon določenih razmerij (ali "Zakon stalnih razmerij")

Temelji na dejstvu, da je vsaka kemična snov sestavljena iz kombinacije njenih sestavnih elementov v opredeljenih ali fiksnih masnih razmerjih, ki so za vsako spojino edinstvena.

Primer vode je podan, katerega sestava je v čistem stanju bo vedno biti 1 mol O ₂ (32g) in 2 mol H ₂ (4g). Če se uporabi največji skupni delitelj, je bilo ugotovljeno, da en mol H ₂ reagira na vsakih 8 molov O ₂ ali, kar je enako, združujejo v razmerju 1: 8.

Vaja:

Q. - Imate en mol klorovodikove kisline (HCl) in želite vedeti, kakšen odstotek ima vsaka od njegovih sestavnih delov.

A.- Znano je, da je zvezno razmerje teh elementov pri tej vrsti 1: 1. In molarna masa spojine je približno 36,45 g. Podobno je znano, da je molska masa klora 35,45 g, vodika pa 1 g.

Za izračun odstotne sestave vsakega elementa se molska masa elementa (pomnoženo z njegovim številom molov v enem molu spojine) deli z maso spojine in ta rezultat se pomnoži s sto.

Tako:% H = x 100 = 2,74%

y% Cl = x 100 = 97,26%

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

Zakon več proporcij

Po tem zakonu, če obstaja kombinacija dveh elementov za ustvarjanje več kot ene spojine, se masa enega od elementov združi z nepreklicno maso drugega, pri čemer se ohrani odnos, ki se kaže skozi majhna cela števila.

Kot primera sta navedena ogljikov dioksid in ogljikov monoksid, ki sta dve snovi, sestavljeni iz istih elementov, pri dioksidu pa sta povezani kot O / C = 2: 1 (za vsak atom C obstajata dva O) in v monoksid je njegovo razmerje 1: 1.

Vaja:

Q. Obstaja pet različnih oksidov, ki jih lahko dobimo na stabilen način s kombiniranjem kisika in dušika (N ₂ O, NO, N ₂ O ₃ , N ₂ O ₄ in N ₂ O ₅ ).

A.- Opažamo , da se kisik v vsaki spojini povečuje in da ima fiksni delež dušika (28 g) razmerje 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 ( 16 × 4) in 80 (16 × 5) g kisika; to pomeni, da imamo preprosto razmerje 1, 2, 3, 4 in 5 delov.

Zakon vzajemnih razmerij (ali "Zakon enakovrednih razmerij")

Temelji na razmerju med deleži, v katerih se element kombinira v različnih sestavinah z različnimi elementi.

Z drugimi besedami, če se vrsta A pridruži vrsti B, vendar se A kombinira tudi s C; Iz tega sledi, da če sta elementa B in C združena, njihovo masno razmerje ustreza masi vsakega posebej, kadar se združijo zlasti s fiksno maso elementa A.

Vaja:

Q. - Če imate 12 g C in 64 g S, da tvorite CS ₂ , imate tudi 12 g C in 32 g O za proizvodnjo CO ₂ in na koncu 10 g S in 10 g O za proizvodnjo SO ₂ . Kako lahko ponazorimo načelo enakovrednih razmerij?

A.- Delež mase žvepla in kisika v kombinaciji z določeno maso ogljika je enak 64:32, to je 2: 1. Torej je razmerje med žveplom in kisikom 10:10 pri neposrednem spajanju ali, kar je enako, 1: 1. Torej sta razmerja preprosti večkratnik vsake vrste.

Reference

1. Wikipedija. (sf). Stehiometrija. Pridobljeno s strani en.wikipedia.org.
2. Chang, R. (2007). Kemija, deveta izdaja (McGraw-Hill).
3. Young, SM, Vining, WJ, Day, R., in Botch, B. (2017). (Splošna kemija: Atomi najprej. Obnovljeno iz books.google.co.ve.
4. Szabadváry, F. (2016). Zgodovina analitične kemije: mednarodna serija monografij iz analitične kemije. Pridobljeno iz books.google.co.ve.
5. Khanna, SK, Verma, NK in Kapila, B. (2006). Excel s ciljnimi vprašanji iz kemije. Pridobljeno iz books.google.co.ve.