Stichiometrijos įstatymų aprašymas, pavyzdžiai ir pratimai



The stechiometrijos įstatymai aprašykite skirtingų medžiagų sudėtį, remiantis kiekvienos rūšies, kuri įsijungia į reakciją, santykiais (masės).

Visą esamą medžiagą sudaro įvairių cheminių elementų, sudarančių periodinę lentelę, derinimas įvairiomis proporcijomis. Šias sąjungas reglamentuoja tam tikri derinimo įstatymai, vadinami „stechiometrijos įstatymais“ arba „chemijos svorio įstatymais“..

Šie principai yra esminė kiekybinės chemijos dalis, kuri yra būtina balansuojant lygtis ir svarbioms operacijoms, pavyzdžiui, nustatant, kurie reagentai yra reikalingi konkrečiai reakcijai gauti, arba apskaičiuojant, kiek šių reagentų reikia norint gauti numatomą produktų kiekį..

Jie yra plačiai žinomi chemijos mokslo srityje „keturi įstatymai“: masės išsaugojimo įstatymas, apibrėžtų proporcijų teisė, daugialypės proporcijos ir abipusių proporcijų teisė..

4 stechiometrijos įstatymai

Jei norite nustatyti, kaip du elementai sujungia cheminę reakciją, reikia atsižvelgti į keturis toliau aprašytus įstatymus.

Masės išsaugojimo įstatymas (arba „Medžiagos išsaugojimo įstatymas“)

Jis grindžiamas principu, kad dalykas negali būti sukurtas ar sunaikintas, ty jis gali būti transformuojamas tik.

Tai reiškia, kad adiabatinei sistemai (jei nėra masės ar energijos perdavimo iš ar į aplinką) esamos medžiagos kiekis turi išlikti pastovus..

Pavyzdžiui, formuojant vandenį iš dujinio deguonies ir vandenilio, pastebima, kad prieš ir po reakcijos yra tiek pat kiekvieno elemento molių, kad bendras medžiagos kiekis būtų išsaugotas.

2H2(g) + O2(g) → 2H2O (l)

Pratimai:

P.- Įrodyti, kad ankstesnė reakcija atitinka masės išsaugojimo įstatymą.

R.- Pirma, turime reaguojančių molinių masių: H2= 2 g, O2= 32 g ir H2O = 18 g.

Tada kiekvienos reakcijos dalies pusėje pridėkite kiekvieno elemento masę (subalansuotą), todėl: 2H2+O2 = (4 + 32) g = 36 g reagentų pusėje ir 2H2O = 36 g produktų šone. Tai parodė, kad lygtis atitinka minėtą įstatymą.

Apibrėžtų proporcijų įstatymas (arba „nuolatinių proporcijų įstatymas“)

Jis pagrįstas tuo, kad kiekviena cheminė medžiaga yra sudaryta iš jos sudedamųjų elementų derinio apibrėžtuose arba fiksuotuose masės santykiuose, kurie yra unikalūs kiekvienam junginiui..

Pateikiamas vandens pavyzdys, kurio gryna sudėtis visada bus 1 molis O2 (32 g) ir 2 molai H2 (4g) Jei taikomas didžiausias bendras daliklis, vienas molis H reaguoja2 už kiekvieną 8 molių O2 arba, kuris yra tas pats, derinti santykiu 1: 8.

Pratimai:

P.- Turite vieną molą druskos rūgšties (HCl) ir norite sužinoti, kiek procentų yra kiekvienas jo komponentas.

R.- Yra žinoma, kad šių elementų santykinis santykis šioje rūšyje yra 1: 1. Ir junginio molinė masė yra apie 36,45 g. Taip pat žinoma, kad chloro molinė masė yra 35,45 g, o vandenilio - 1 g.

Siekiant apskaičiuoti kiekvieno elemento sudėties procentinę dalį, padalinti elemento molinę masę (padauginus iš jo molių skaičiaus viename molyje junginio) tarp junginio masės ir šį rezultatą padauginti iš šimto.

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

ir% Cl = [(1 × 35,45) g / 36,45 g] x 100 = 97,26%

Iš to daroma išvada, kad, nepriklausomai nuo to, iš kur yra HCl, jos grynoje būsenoje jis visada sudarys 2,74% vandenilio ir 97,26% chloro..

Įvairių proporcijų teisė

Pagal šį įstatymą, jei yra dviejų elementų derinys, sukuriantis daugiau nei vieną junginį, tada vieno iš elementų masė jungiasi su nekintama kitos masės dalimi, išlaikydama santykius, kurie pasireiškia per mažus sveikus skaičius..

Anglies dioksidas ir anglies monoksidas pateikiami kaip pavyzdžiai, kurie yra dvi medžiagos, sudarytos iš tų pačių elementų, tačiau dioksidu jie yra susiję kaip O / C = 2: 1 (kiekvienam C atomui yra du iš O) ir anglies monoksido. monoksidas Jūsų santykis yra 1: 1.

Pratimai:

P.- Yra penki skirtingi oksidai, kurie gali būti stabiliai kilę derinant deguonį ir azotą (N2ARBA, NE, N2O3, N2O4 ir N2O5).

R.- Pastebėta, kad kiekviename junginyje esantis deguonis didėja ir kad esant fiksuotai azoto daliai (28 g) yra santykis 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 (16 × 4) ) ir 80 (16 × 5) g deguonies; tai yra paprastas santykis 1, 2, 3, 4 ir 5 dalys.

Abipusių proporcijų įstatymas (arba „lygiaverčių proporcijų įstatymas“)

Jis grindžiamas santykiu tarp proporcijų, kuriose elementas yra sujungtas įvairiuose junginiuose su skirtingais elementais.

Kitaip tariant, jei A rūšis prisijungia prie B rūšies, bet A taip pat sujungia su C; būtina, kad jei elementai B ir C būtų sujungti, jų masės santykis atitinka masę, kai jos yra sujungtos, ypač su fiksuota elemento A masė..

Pratimai:

P.- Jei turite 12 g C ir 64 g S, kad susidarytų CS2, taip pat turi 12 g C ir 32 g O, kad gautų CO2 ir galiausiai 10 g S ir 10 g O, kad gautų SO2. Kaip galima iliustruoti lygiaverčių proporcijų principą??

R.- Sieros ir deguonies masės santykis su apibrėžta anglies mase yra lygus 64:32, ty 2: 1. Tuomet sieros ir deguonies santykis yra 10:10, kai jis tiesiogiai jungiasi arba yra tas pats, 1: 1. Taigi abu santykiai yra paprasti kiekvieno tipo mėginiai.

Nuorodos

  1. Vikipedija. (s.f.). Stichiometrija Gauta iš en.wikipedia.org.
  2. Chang, R. (2007). Chemija, devintas leidimas (McGraw-Hill).
  3. Young, S.M., Vining, W.J., Day, R. ir Botch, B. (2017). (Bendroji chemija: Atomai pirmiausia. Gauta iš books.google.co.ve.
  4. Szabadváry, F. (2016). Analitinės chemijos istorija: tarptautinė analitinės chemijos monografijų serija. Gauta iš books.google.co.ve.
  5. Khanna, S.K., Verma, N.K. ir Kapila, B. (2006). Excel su objektyviais klausimais chemijoje. Gauta iš books.google.co.ve.