- 4 stehiometrijas likumi
- Masu saglabāšanas likums (vai "Lietas saglabāšanas likums")
- Vingrinājums:
- Noteiktu proporciju likums (vai “Pastāvīgo proporciju likums”)
- Vingrinājums:
- Vairāku proporciju likums
- Vingrinājums:
- Abpusējo proporciju likums (vai "Līdzīgu proporciju likums")
- Vingrinājums:
- Atsauces
Ar likumi stehiometrijas aprakstīt sastāvu dažādu vielu, pamatojoties uz attiecībām (pēc masas), starp katru iesaistīto reakcijas sugām.
Visu esošo vielu veido dažādu ķīmisko elementu kombinācija dažādās proporcijās, kas veido periodisko tabulu. Šīs arodbiedrības regulē daži kombinācijas likumi, kas pazīstami kā stehiometrijas likumi vai ķīmijas svara likumi.
Šie principi ir kvantitatīvās ķīmijas būtiska sastāvdaļa, un tie ir nepieciešami vienādojumu līdzsvarošanai un operācijām, kas ir tikpat svarīgas kā, lai noteiktu, kuri reaģenti ir nepieciešami noteiktas reakcijas radīšanai, vai aprēķinot, cik daudz šo reaģentu ir nepieciešams, lai iegūtu paredzamo produktu daudzumu. .
Četri likumi ir plaši pazīstami zinātnes ķīmiskajā jomā: masas saglabāšanas likums, noteiktu proporciju likums, vairāku proporciju likums un abpusēju proporciju likums.
4 stehiometrijas likumi
Ja vēlaties noteikt, kā divi elementi apvienojas ķīmiskās reakcijas ceļā, ir jāņem vērā četri turpmāk aprakstītie likumi.
Masu saglabāšanas likums (vai "Lietas saglabāšanas likums")
Tās pamatā ir princips, ka matēriju nevar izveidot vai iznīcināt, tas ir, to var tikai pārveidot.
Tas nozīmē, ka adiabātiskajai sistēmai (kur netiek pārnesta masa vai enerģija no apkārtnes vai uz apkārtni) esošajam vielas daudzumam laika gaitā jābūt nemainīgam.
Piemēram, veidojot ūdeni no gāzveida skābekļa un ūdeņraža, tiek novērots, ka pirms un pēc reakcijas ir vienāds katra elementa molu skaits, tāpēc kopējais vielas daudzums tiek saglabāts.
2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O (l)
Vingrinājums:
Q.- Parādiet, ka iepriekšējā reakcija atbilst masas saglabāšanas likumam.
A.- Pirmkārt, mums ir reaģentu molārā masa: H 2 = 2 g, O 2 = 32 g un H 2 O = 18 g.
Tad pievieno katra elementa masu katrā reakcijas pusē (sabalansēts), iegūstot: 2H 2 + O 2 = (4 + 32) g = 36 g reaģenta pusē un 2H 2 O = 36 g uz produktu puse. Tādējādi ir pierādīts, ka vienādojums atbilst minētajam likumam.
Noteiktu proporciju likums (vai “Pastāvīgo proporciju likums”)
Tas ir balstīts uz faktu, ka katra ķīmiskā viela tiek veidota no tās sastāvdaļu kombinācijas noteiktos vai fiksētos masu sakaros, kas katram savienojumam ir unikāli.
Ūdens piemērs ir dots, kura sastāvs tīrā stāvoklī vienmēr būs 1 mols O- 2 (32g) un 2 moliem H 2 (4g). Ja tiek piemērots lielākais kopīgais dalītājs, tas ir konstatēts, ka viens mols no H 2 reaģē uz katriem 8 moliem O 2 , vai, kas ir tas pats, tie apvienot proporcijā 1: 8.
Vingrinājums:
Q.- Jums ir viens mols sālsskābes (HCl), un jūs vēlaties zināt, cik procentos ir katra tā sastāvdaļa.
A.- Ir zināms, ka šo elementu savienības attiecība šai sugai ir 1: 1. Un savienojuma molārā masa ir aptuveni 36,45 g. Līdzīgi ir zināms, ka hlora molārā masa ir 35,45 g, un ūdeņraža masa ir 1 g.
Lai aprēķinātu katra elementa procentuālo sastāvu, elementa molmasu (reizinot ar tā molu skaitu vienā savienojuma mola) dala ar savienojuma masu, un šo rezultātu reizina ar simtu.
Tādējādi:% H = x 100 = 2,74%
y% Cl = x 100 = 97,26%
No tā izriet, ka neatkarīgi no tā, no kurienes nāk HCl, tīrā stāvoklī to vienmēr veidos 2,74% ūdeņraža un 97,26% hlora.
Vairāku proporciju likums
Saskaņā ar šo likumu, ja ir divu elementu kombinācija, lai iegūtu vairāk nekā vienu savienojumu, tad viena elementa masa savienojas ar nemainīgu otra masu, saglabājot sakarības, kas izpaužas caur maziem veseliem skaitļiem.
Oglekļa dioksīds un oglekļa monoksīds ir norādīti kā piemēri, kas ir divas vielas, kuras sastāv no vieniem un tiem pašiem elementiem, bet dioksīdā tās ir savstarpēji saistītas kā O / C = 2: 1 (katram C atomam ir divi O) un monoksīda attiecība ir 1: 1.
Vingrinājums:
Q.- Ir pieci dažādi oksīdi, kurus stabilā veidā var iegūt, apvienojot skābekli un slāpekli (N 2 O, NO, N 2 O 3 , N 2 O 4 un N 2 O 5 ).
A.- Tiek novērots, ka skābeklis katrā savienojumā palielinās un ka ar fiksētu slāpekļa daudzumu (28 g) ir attiecība 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 ( Attiecīgi 16 × 4) un 80 (16 × 5) g skābekļa; tas ir, mums ir vienkārša attiecība 1, 2, 3, 4 un 5 daļas.
Abpusējo proporciju likums (vai "Līdzīgu proporciju likums")
Tās pamatā ir attiecības starp proporcijām, kurās elements tiek apvienots dažādos savienojumos ar dažādiem elementiem.
Citiem vārdiem sakot, ja suga A pievienojas sugai B, bet A apvieno arī ar C; No tā izriet, ka, ja elementi B un C apvienojas, to masu attiecība atbilst katra masai, ja tie jo īpaši apvienojas ar fiksētu elementa A masu.
Vingrinājums:
Q.- Ja jums ir 12 g C un 64 g S, lai veidotu CS 2 , jums ir arī 12 g C un 32 g O, lai iegūtu CO 2, un, visbeidzot, 10 g S un 10 g O, lai iegūtu SO 2 . Kā var parādīt līdzvērtīgu proporciju principu?
A. - Sēra un skābekļa masu proporcija kombinācijā ar noteiktu oglekļa masu ir vienāda ar 64:32, tas ir, 2: 1. Tātad, tieši pievienojoties, sēra un skābekļa attiecība ir 10:10 vai, kas ir tas pats, 1: 1. Tātad abas attiecības ir vienkārši katras sugas reizinājumi.
Atsauces
- Wikipedia. (sf). Stehiometrija. Atgūts no vietnes en.wikipedia.org.
- Čans, R. (2007). Ķīmija, devītais izdevums (McGraw-Hill).
- Young, SM, Vining, WJ, Day, R., un Botch, B. (2017). (Vispārīgā ķīmija: vispirms atomi. Atjaunots no books.google.co.ve.
- Szabadváry, F. (2016). Analītiskās ķīmijas vēsture: Starptautiskā monogrāfiju sērija analītiskajā ķīmijā. Atkopts no books.google.co.ve.
- Khanna, SK, Verma, NK, un Kapila, B. (2006). Excel ar objektīviem jautājumiem ķīmijā. Atkopts no books.google.co.ve.