ZAKONI STEHIOMETRIJE: OPIS, PRIMJERI I VJEŽBE - KEMIJA - 2025

Na zakoni stehiometrije opisuju sastav različitih tvari na temelju odnosa (po masi) između svake vrste sudjeluju u reakciji.

Sva postojeća tvar nastaje kombinacijom, u različitim omjerima, različitih kemijskih elemenata koji čine periodičku tablicu. Ovim unijama upravljaju određeni zakoni kombinacije poznati kao zakoni stehiometrije ili zakoni težine kemije.

Ovi principi su temeljni dio kvantitativne kemije, neophodni su za uravnoteženje jednadžbi i za operacije važne kao određivanje koji su reaktanti potrebni za proizvodnju određene reakcije ili izračunavanje koliko tih reaktanata je potrebno za dobivanje očekivane količine proizvoda.,

Četiri zakona su široko poznata u kemijskom polju znanosti: zakon očuvanja mase, zakon određenih proporcija, zakon više proporcija i zakon recipročnih proporcija.

4 zakona stehiometrije

Kad želite utvrditi kako se dva elementa kombiniraju kemijskom reakcijom, moraju se uzeti u obzir četiri opisana zakona u nastavku.

Zakon očuvanja mase (ili "Zakon očuvanja materije")

Ona se temelji na načelu da se tvar ne može stvoriti ili uništiti, tj. Ona se može samo 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.

Primjerice, pri stvaranju vode iz plinovitog kisika i vodika uočava se da postoji isti broj molova svakog elementa prije i nakon reakcije, pa se sačuva ukupna količina materije.

2H ₂ (g) + O ₂ (g) → 2H ₂ O (l)

vježba:

Q.- Pokažite da je prethodna reakcija u skladu sa zakonom očuvanja mase.

A.- Prvo smo molarna mase reaktanata: H ₂ -2 g, O ₂ = 32 g i H ₂ O = 18 g.

Zatim dodajte masa svakog elementa na svakoj strani reakcije (uravnotežena), što je rezultiralo: 2H ₂ + O ₂ = (4 + 32) g = 36 g na reaktanta strane i 2H ₂ O = 36 g po proizvodi na strani. Tako se pokazalo da je jednadžba u skladu s navedenim zakonom.

Zakon određenih proporcija (ili "Zakon stalnih proporcija")

Temelji se na činjenici da je svaka kemijska tvar nastala iz kombinacije svojih sastavnih elemenata u definiranim ili fiksnim masnim odnosima, koji su jedinstveni za svaki spoj.

Primjer vode daje, čiji sastav je u svom čistom stanju uvijek će biti 1 mol O ₂ (32 g) i 2 mola H ₂ (4 g). Ako se primjenjuje najveći zajednički djelitelj, nađeno je da je jedan od H mol ₂ reagira za svakih 8 molova O ₂, ili koja je ista, one se spajaju u omjeru od 1: 8.

vježba:

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

A.- Poznato je da je udruženi omjer ovih elemenata u ovoj vrsti 1: 1. A molarna masa spoja je oko 36,45 g. Slično tome, poznato je da je molarna masa klora 35,45 g, a masa vodika 1 g.

Da bi se izračunao postotni sastav svakog elementa, molarna masa elementa (pomnožena s brojem molova u jednom molu spoja) dijeli se s masom spoja i taj se rezultat pomnoži sa sto.

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

y% Cl = x 100 = 97,26%

Iz toga proizlazi da će se, bez obzira odakle HCl dolazi, u svom čistom stanju uvijek sastojati od 2,74% vodika i 97,26% klora.

Zakon više proporcija

Prema ovom zakonu, ako postoji kombinacija dvaju elemenata da bi se stvorilo više od jednog spoja, tada se masa jednog od elemenata spaja s nepromjenjivom masom drugog, čuvajući odnos koji se očituje kroz male cjelobrojne brojeve.

Kao primjeri navedeni su ugljični dioksid i ugljični monoksid, koji su dvije tvari sastavljene od istih elemenata, ali u dioksidu su povezane kao O / C = 2: 1 (za svaki C atom postoje dva O-a) i u monoksid njegov omjer je 1: 1.

vježba:

Q.- Postoji pet različitih okside koji mogu biti proizvedeni na stabilan način kombiniranjem kisik i dušik (N ₂ O, NO, N- ₂ O ₃, N- ₂ O ₄ i N ₂ O ₅).

A.- Primijećeno je da kisik u svakom spoju raste i da s fiksnim udjelom dušika (28 g) postoji omjer 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 (16 × 4) i 80 (16 × 5) g kisika, respektivno; to jest, imamo jednostavan omjer 1, 2, 3, 4 i 5 dijelova.

Zakon recipročnih proporcija (ili "Zakon ekvivalentnih proporcija")

Temelji se na odnosu proporcija u kojima se element kombinira u različitim spojevima s različitim elementima.

Drugim riječima, ako se vrsta A pridruži vrsti B, ali A se također kombinira s C; Slijedi da ako su elementi B i C spojeni, njihov omjer masa odgovara masi svakog od njih, posebno kada se pridružuju fiksnoj masi elementa A.

vježba:

P. - Ako imate 12 g C i 64 g S da formirate CS ₂, imate i 12 g C i 32 g O za proizvodnju CO ₂ i na kraju 10 g S i 10 g O za proizvodnju SO ₂. Kako se može ilustrirati princip ekvivalentnih proporcija?

A. - Omjer mase sumpora i kisika u kombinaciji s definiranom masom ugljika jednak je 64:32, to jest 2: 1. Dakle, omjer sumpora i kisika je 10:10 pri neposrednom spajanju ili, što je isto, 1: 1. Dakle, dva su odnosa jednostavni višestruki od svake vrste.

Reference

1. Wikipedia. (SF). Stehiometrija. Oporavilo s en.wikipedia.org.
2. Chang, R. (2007). Kemija, deveto izdanje (McGraw-Hill).
3. Young, SM, Vining, WJ, Day, R., i Botch, B. (2017). (Opća kemija: Atomi prvi. Oporavak iz books.google.co.ve.
4. Szabadváry, F. (2016). Povijest analitičke kemije: Međunarodna serija monografija u analitičkoj kemiji. Oporavak od books.google.co.ve.
5. Khanna, SK, Verma, NK i Kapila, B. (2006). Excel s objektivnim pitanjima iz kemije. Oporavak od books.google.co.ve.