Popis stechiometrických zákonů, příklady a cvičení



stechiometrické zákony popisují složení různých látek na základě vztahů (hmotnostních) mezi jednotlivými druhy, které zasahují do reakce.

Veškerá existující hmota je tvořena kombinací různých chemických prvků, které tvoří periodickou tabulku, v různých poměrech. Tyto svazky jsou řízeny určitými zákony kombinace známými jako "zákony stechiometrie" nebo "zákony váhy chemie"..

Tyto principy jsou nezbytnou součástí kvantitativní chemie, které jsou nezbytné pro vyvažovací rovnice a pro důležité operace, jako je stanovení, která činidla jsou potřebná pro výrobu specifické reakce nebo pro výpočet toho, kolik těchto činidel je zapotřebí k dosažení očekávaného množství produktů..

Oni jsou široce známí v chemickém poli vědy “čtyři práva”: právo zachování hmoty, práva definovaných proporcí, práva násobných proporcí a práva vzájemných proporcí \ t.

4 zákony stechiometrie

Pokud chcete určit způsob, jakým se dva prvky spojují chemickou reakcí, je třeba vzít v úvahu čtyři níže popsané zákony.

Zákon zachování hmoty (nebo "Zákon zachování hmoty")

Je založena na principu, že hmota nemůže být stvořena nebo zničena, to znamená, že ji lze transformovat.

To znamená, že pro adiabatický systém (kde není hmota nebo přenos energie z nebo do okolí) musí množství přítomné hmoty zůstat v čase konstantní..

Například, při tvorbě vody z plynného kyslíku a vodíku se pozoruje, že existuje stejné množství molů každého prvku před a po reakci, takže celkové množství hmoty je zachováno.

2H2(g) + O2(g) → 2H2O (l)

Cvičení:

P.- Prokázat, že předchozí reakce je v souladu se zákonem zachování hmoty.

R.- Nejprve máme molové hmotnosti reaktantů: H2= 2 g, O2= 32 g a H2O = 18 g.

Pak přidejte hmotnost každého prvku na každé straně reakce (vyvážené), což má za následek: 2H2+O2 = (4 + 32) g = 36 g na straně reaktantů a 2H2O = 36 g na straně produktů. To ukázalo, že rovnice je v souladu s výše uvedeným zákonem.

Zákon definovaných proporcí (nebo "Zákon konstantních proporcí")

Je založen na skutečnosti, že každá chemická látka je tvořena kombinací jejích základních prvků v definovaných nebo pevných hmotnostních vztazích, které jsou jedinečné pro každou sloučeninu..

Je uveden příklad vody, jejíž čisté složení bude vždy 1 mol O2 (32 g) a 2 moly H2 (4 g) Pokud se použije nejvyšší společný dělitel, jeden mol H reaguje2 pro každých 8 molů O2 nebo, který je stejný, kombinovat v poměru 1: 8.

Cvičení:

P.- Máte jeden mol kyseliny chlorovodíkové (HCl) a chcete vědět, jaké procento je každá z jeho složek.

R.- Je známo, že vazebný poměr těchto prvků u tohoto druhu je 1: 1. Molární hmotnost sloučeniny je asi 36,45 g. Stejným způsobem je známo, že molární hmotnost chloru je 35,45 g a vodík 1 g.

Pro výpočet procentuálního složení každého prvku vydělte molární hmotnost prvku (násobenou počtem molů na jeden mol sloučeniny) mezi hmotností sloučeniny a vynásobte tento výsledek jednou sto..

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

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

Z toho vyplývá, že bez ohledu na to, odkud pochází HC1, bude v čistém stavu vždy tvořit 2,74% vodíku a 97,26% chloru..

Zákon vícenásobných proporcí

Podle tohoto zákona, jestliže existuje kombinace mezi dvěma prvky pro generování více než jedné sloučeniny, pak se hmotnost jednoho z prvků spojí s neměnnou hmotností druhého, přičemž se zachová vztah, který se projevuje malými celými čísly..

Oxid uhličitý a oxid uhelnatý jsou uvedeny jako příklady, což jsou dvě látky tvořené stejnými prvky, ale v oxidu uhličitém jsou příbuzné jako O / C = 2: 1 (pro každý atom C existují dva O) a váš vztah je 1: 1.

Cvičení:

P.- Existuje pět různých oxidů, které mohou být stabilně vytvořeny kombinací kyslíku a dusíku (N2OR, NO, N2O3, N2O4 a N2O5).

R.- Je pozorováno, že kyslík v každé sloučenině roste a že s pevným podílem dusíku (28 g) je poměr 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 (16 × 4) ) a 80 (16 x 5) g kyslíku; to znamená, že máte jednoduchý poměr 1, 2, 3, 4 a 5 částí.

Zákon vzájemných poměrů (nebo "zákon rovnocenného poměru")

Je založen na vztahu mezi poměry, ve kterých je prvek kombinován v různých sloučeninách s různými prvky.

Jinými slovy, jestliže druh A se připojí k druhu B, ale A také se spojí s C; je nezbytné, aby v případě, že jsou prvky B a C spojeny, odpovídal hmotnostní poměr těchto hmot hmotám, když jsou spojeny zejména s pevnou hmotou prvku A.

Cvičení:

P.- Pokud máte 12 g C a 64 g S tvoří CS2, také mají 12 g C a 32 g O za vzniku CO2 a nakonec 10 g S a 10 g O za vzniku SO2. Jak lze ilustrovat princip rovnocenných proporcí??

R.- Poměr hmotností síry a kyslíku v kombinaci s definovanou hmotností uhlíku se rovná 64:32, tj. 2: 1. Pak je poměr síry a kyslíku 10:10 při přímém spojení nebo, což je stejné, 1: 1. Tyto dva vztahy jsou tedy jednoduché násobky každého druhu.

Odkazy

  1. Wikipedia. (s.f.). Stoichiometrie Zdroj: en.wikipedia.org.
  2. Chang, R. (2007). Chemie, deváté vydání (McGraw-Hill).
  3. Young, S.M., Vining, W.J., Day, R., a Botch, B. (2017). (Obecná chemie: Atomy nejprve. Získáno z knih.google.co.ve.
  4. Szabadváry, F. (2016). Historie analytické chemie: Mezinárodní série monografií v analytické chemii. Citováno z knih.google.co.ve.
  5. Khanna, S.K., Verma, N.K., a Kapila, B. (2006). Excel s objektivními otázkami v chemii. Citováno z knih.google.co.ve.