Stöhhiometristen lakien kuvaus, esimerkit ja harjoitukset



stoikiometrisiä lakeja kuvaamaan eri aineiden koostumusta, joka perustuu reaktioon puuttuvien kunkin lajin välisiin suhteisiin (massa).

Kaikki olemassa olevat aineet muodostuvat eri kemiallisista elementeistä, jotka muodostavat jaksollisen taulukon, eri suhteissa. Näitä ammattiyhdistyksiä säätelevät tietyt yhdistelmälainsäädännöt, jotka tunnetaan nimellä "stökiometrian lait" tai "kemian painolaki"..

Nämä periaatteet ovat olennainen osa kvantitatiivista kemiaa, koska ne ovat välttämättömiä yhtälöiden tasapainottamiseksi ja tärkeille toiminnoille, kuten määrittelemään, mitä reagensseja tarvitaan tietyn reaktion tuottamiseksi tai laskemaan, kuinka paljon näistä reagensseista tarvitaan tuotteiden määrän saamiseksi..

Ne tunnetaan laajalti kemian tieteenalalla "neljä lakia": laki massan säilyttämisestä, määriteltyjen suhteiden laki, monien suhteiden laki ja vastavuoroisten suhteiden laki.

4 stoikiometrian lakia

Kun haluat määrittää, miten kaksi elementtiä yhdistetään kemiallisen reaktion kautta, on otettava huomioon neljä alla kuvattua lakia.

Laki massan säilyttämisestä (tai "aineen säilyttämislaki")

Se perustuu periaatteeseen, että asiaa ei voida luoda tai tuhota, eli sitä voidaan muuntaa vain.

Tämä tarkoittaa, että adiabaattisen järjestelmän (jossa ei ole massan tai energiansiirtoa ympäristöstä tai ympäristöstä) osalta läsnä olevan aineen määrän on pysyttävä vakiona ajan mittaan.

Esimerkiksi kaasun muodostavasta hapesta ja vedystä muodostuvassa vedessä havaitaan, että jokaisesta elementistä on sama moolimäärä ennen reaktiota ja sen jälkeen, jolloin aineen kokonaismäärä säilytetään.

2H2(g) + O2(g) → 2H2O (l)

liikunta:

P.- Todista, että edellinen reaktio on massan säilyttämistä koskevan lain mukainen.

R.- Ensin on reagenssien moolimassa: H2= 2 g, O2= 32 g ja H2O = 18 g.

Sitten lisätään kunkin elementin massa reaktion kummallakin puolella (tasapainotettu), jolloin saadaan: 2H2+O2 = (4 + 32) g = 36 g reagenssien puolella ja 2H2O = 36 g tuotteiden puolella. Tämä on osoittanut, että yhtälö on edellä mainitun lain mukainen.

Määriteltyjen suhteiden laki (tai "laki, jolla on vakio suhteet")

Se perustuu siihen, että jokainen kemiallinen aine muodostuu sen alkuaineiden yhdistelmästä määritellyissä tai kiinteissä massasuhteissa, jotka ovat ainutlaatuisia jokaiselle yhdisteelle..

Esimerkkinä vedestä annetaan, jonka puhdas koostumus on aina 1 moolia O: ta2 (32 g) ja 2 moolia H2 (4g). Jos käytetään suurinta yhteistä jakajaa, yksi mooli H: a reagoi2 jokaista 8 moolia O: ta kohti2 tai joka on sama, yhdistä suhde 1: 8.

liikunta:

P.- Sinulla on yksi mooli kloorivetyhappoa (HCl) ja haluat tietää, mikä prosenttiosuus on jokaisella sen osalla.

R.- On tunnettua, että näiden elementtien sitoutumissuhde tässä lajissa on 1: 1. Ja yhdisteen moolimassa on noin 36,45 g. Samalla tavalla tiedetään, että kloorin moolimassa on 35,45 g ja vety on 1 g.

Kunkin elementin koostumuksen laskemiseksi jaetaan elementin moolimassa (kerrottuna sen moolien lukumäärällä yhdellä moolia yhdistettä) yhdisteen massaan ja kerrotaan tämä tulos sadalla.

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

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

Tästä päätellään, että riippumatta siitä, missä HCl tulee, puhtaana se muodostaa aina 2,74% vetyä ja 97,26% klooria..

Useiden osuuksien laki

Tämän lain mukaan, jos kahden elementin välillä on yhdistelmä, joka tuottaa useamman kuin yhden yhdisteen, yhden elementin massa liittyy toisiinsa nähden muuttumattoman massan kanssa säilyttäen suhdetta, joka ilmenee pienten kokonaislukujen kautta.

Hiilidioksidia ja hiilimonoksidia annetaan esimerkkeinä, jotka ovat kahta ainetta, jotka koostuvat samoista elementeistä, mutta dioksidissa ne liittyvät O / C = 2: 1 (kullekin C-atomille on kaksi O: ta) ja monoksidi suhde on 1: 1.

liikunta:

P.- On olemassa viisi erilaista oksidia, jotka voidaan stabiilisti syntyä yhdistämällä happea ja typpeä (N2TAI, EI, N2O3, N2O4 ja N2O5).

R.- Havaitaan, että jokaisen yhdisteen happi kasvaa ja että kiinteän typpipitoisuuden (28 g) kanssa on suhde 16, 32 (16 x 2), 48 (16 x 3), 64 (16 x 4) ) ja 80 (16 x 5) g happea; toisin sanoen sinulla on yksinkertainen suhde 1, 2, 3, 4 ja 5 osaa.

Vastavuoroisten suhteiden laki (tai "vastaavaa osuutta koskeva laki")

Se perustuu suhteisiin, joissa elementit yhdistetään eri yhdisteissä eri elementteillä.

Toisin sanoen, jos laji A liittyy lajiin B, mutta A myös yhdistyy C: hen; on välttämätöntä, että jos elementit B ja C yhdistetään, näiden massojen suhde vastaa massoja, jotka kukin ovat, kun ne on liitetty erityisesti kiinteän elementin A massan kanssa..

liikunta:

P.- Jos sinulla on 12 g C: tä ja 64 g: aa S: tä CS: n muodostamiseksi2, myös 12 g C: tä ja 32 g O: ta CO: n saamiseksi2 ja lopuksi 10 g S: a ja 10 g O: ta SO: n tuottamiseksi2. Miten voidaan kuvata vastaavien osuuksien periaatetta??

R.- Rikin ja hapen massojen osuus yhdessä määritetyn hiilen massan kanssa on 64:32, eli 2: 1. Sitten rikin ja hapen osuus on 10:10, kun se liittyy suoraan tai, mikä on sama, 1: 1. Joten nämä kaksi suhdetta ovat yksinkertaisia ​​kertoja jokaisesta lajista.

viittaukset

  1. Wikipedia. (N.D.). Stoikiometria. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org.
  2. Chang, R. (2007). Kemia, yhdeksäs painos (McGraw-Hill).
  3. Young, S.M., Vining, W.J., Day, R. ja Botch, B. (2017). (Yleinen kemia: Atomit ensin. Haettu osoitteesta books.google.co.ve.
  4. Szabadváry, F. (2016). Analyyttisen kemian historia: kansainvälinen monografioiden sarja analyysikemiassa. Haettu osoitteesta books.google.co.ve.
  5. Khanna, S.K., Verma, N.K. ja Kapila, B. (2006). Excel objektiivisilla kysymyksillä kemiassa. Haettu osoitteesta books.google.co.ve.