Popis stechiometrických zákonov, príklady a cvičenia



stechiometrických zákonov opisujú zloženie rôznych látok, založené na vzťahoch (v hmotnosti) medzi každým druhom, ktorý zasahuje do reakcie.

Všetka existujúca hmota je tvorená kombináciou rôznych chemických prvkov, ktoré tvoria periodickú tabuľku, v rôznych pomeroch. Tieto odbory sa riadia určitými zákonmi kombinácie známou ako "zákony stechiometrie" alebo "zákony hmotnosti chémie"..

Tieto princípy sú nevyhnutnou súčasťou kvantitatívnej chémie, ktoré sú nevyhnutné pre vyváženie rovníc a pre dôležité operácie, ako je určenie, ktoré činidlá sú potrebné na vytvorenie špecifickej reakcie alebo výpočet toho, koľko týchto činidiel je potrebných na získanie očakávaného množstva produktov..

Sú široko známe v chemickej oblasti vedy "štyri zákony": zákon zachovania hmoty, zákon definovaných pomerov, zákon viacnásobných pomerov a právo vzájomných pomerov.

4 zákony stechiometrie

Ak chcete určiť spôsob, akým sa dva prvky spoja prostredníctvom chemickej reakcie, musia sa vziať do úvahy štyri nižšie opísané zákony.

Zákon zachovania hmoty (alebo "Zákon o ochrane hmoty")

Je založená na princípe, že hmota nemôže byť stvorená alebo zničená, to znamená, že môže byť premenená.

To znamená, že v prípade adiabatického systému (kde nedochádza k prenosu hmoty alebo energie z okolia alebo do okolia) musí množstvo prítomnej látky zostať v priebehu času konštantné..

Napríklad pri tvorbe vody z plynného kyslíka a vodíka sa pozoruje, že pred a po reakcii je rovnaké množstvo mólov každého prvku, takže celkové množstvo hmoty je zachované..

2H2(g) + O2(g) → 2H2O (l)

cvičenie:

P.- Dokážte, že predchádzajúca reakcia je v súlade so zákonom o zachovaní hmoty.

R.- Najprv máme molárne hmotnosti reaktantov: H2= 2 g, O2= 32 g a H2O = 18 g.

Potom pridajte hmotnosť každého prvku na každej strane reakcie (vyvážené), čo vedie k: 2H2+O2 = (4 + 32) g = 36 g na strane reaktantov a 2H2O = 36 g na strane produktov. To ukázalo, že rovnica je v súlade s vyššie uvedeným zákonom.

Zákon definovaných pomerov (alebo "Zákon konštantných rozmerov")

Je založený na skutočnosti, že každá chemická látka je tvorená kombináciou jej základných prvkov v definovaných alebo fixných hmotnostných vzťahoch, ktoré sú jedinečné pre každú zlúčeninu..

Uvádza sa príklad vody, ktorej čisté zloženie bude vždy 1 mol O2 (32 g) a 2 móly H2 (4 g). Ak sa použije najvyšší spoločný deliteľ, jeden mol H reaguje2 pre každých 8 mólov O2 alebo, čo je rovnaké, kombinovať v pomere 1: 8.

cvičenie:

P.- Máte jeden mol kyseliny chlorovodíkovej (HCl) a chcete vedieť, aké percento je každá z jeho zložiek.

R.- Je známe, že väzbový pomer týchto prvkov u tohto druhu je 1: 1. Molárna hmotnosť zlúčeniny je asi 36,45 g. Rovnako je známe, že molekulová hmotnosť chlóru je 35,45 g a molekulová hmotnosť vodíka 1 g.

Na výpočet percentuálneho zloženia každého prvku vydeľte molárnu hmotnosť prvku (vynásobenú počtom mólov na jeden mól zlúčeniny) medzi hmotnosťou zlúčeniny a vynásobte tento výsledok jednou sto..

Teda:% 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 vyplýva, že bez ohľadu na to, odkiaľ pochádza HCl, bude v čistom stave vždy tvoriť 2,74% vodíka a 97,26% chlóru..

Zákon viacerých pomerov

Podľa tohto zákona, ak existuje kombinácia medzi dvoma prvkami na generovanie viac ako jednej zlúčeniny, potom sa hmotnosť jedného z prvkov spojí s nemennou hmotnosťou druhého, pričom sa zachová vzťah, ktorý sa prejavuje cez malé celé čísla..

Oxid uhličitý a oxid uhoľnatý sú uvedené ako príklady, ktoré sú dve látky tvorené rovnakými prvkami, ale v oxidoch sú spojené ako O / C = 2: 1 (pre každý atóm C sú dva O) a váš vzťah je 1: 1.

cvičenie:

P.- Existuje päť rôznych oxidov, ktoré môžu stabilne vzniknúť kombináciou kyslíka a dusíka (N2OR, NO, N2O3, N2O4 a N2O5).

R.- Pozoruje sa, že kyslík v každej zlúčenine sa zvyšuje a že s fixným podielom dusíka (28 g) je pomer 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 (16 × 4). ) a 80 (16 x 5) g kyslíka; to znamená, že máte jednoduchý pomer 1, 2, 3, 4 a 5 častí.

Zákon vzájomných pomerov (alebo „zákon rovnocenného pomeru“)

Je založený na vzťahu medzi pomermi, v ktorých je prvok kombinovaný v rôznych zlúčeninách s rôznymi prvkami.

Inými slovami, ak sa druh A pripojí k druhu B, ale A tiež kombinuje s C; je potrebné, aby pri spojení prvkov B a C tieto hmotnostné pomery zodpovedali hmotnosti, keď sú spojené najmä s pevnou hmotou prvku A.

cvičenie:

P.- Ak máte 12 g C a 64 g S na vytvorenie CS2, tiež majú 12 g C a 32 g O na vytvorenie CO2 a nakoniec 10 g S a 10 g O za vzniku SO2. Ako možno ilustrovať princíp rovnocenných pomerov??

R.- Pomer hmotností síry a kyslíka v kombinácii s definovanou hmotnosťou uhlíka je 64:32, tj 2: 1. Potom je podiel síry a kyslíka 10:10 pri priamom spojení alebo, čo je rovnaké, 1: 1. Takže tieto dva vzťahy sú jednoduché násobky každého druhu.

referencie

  1. Wikipedia. (N. D.). Stechiometrie. Zdroj: en.wikipedia.org.
  2. Chang, R. (2007). Chémia, deviata edícia (McGraw-Hill).
  3. Young, S.M., Vining, W.J., Day, R., a Botch, B. (2017). (General Chemistry: Atoms First. Získané z kníh.google.co.ve.
  4. Szabadváry, F. (2016). História analytickej chémie: Medzinárodná séria monografií v analytickej chémii. Zdroj: books.google.co.ve.
  5. Khanna, S.K., Verma, N.K., a Kapila, B. (2006). Excel s objektívne otázky v chémii. Zdroj: books.google.co.ve.