- Stoikiometrian 4 lakia
- Massan suojelulaki (tai "Materiaalin suojelulaki")
- Harjoittele:
- Tiettyjen mittasuhteiden laki (tai ”vakioosuuksien laki”)
- Harjoittele:
- Useiden mittasuhteiden laki
- Harjoittele:
- Vastavuoroisten osuuksien laki (tai "Vastaavien osuuksien laki")
- Harjoittele:
- Viitteet
Lait stoikiometria kuvaavat koostumuksen eri aineiden, jotka perustuvat suhteet (massasuhde) kunkin lajin mukana reaktiossa.
Kaikki olemassa oleva aine muodostetaan jaksollisen taulukon muodostavien erilaisten kemiallisten alkuaineiden yhdistelmällä, eri suhteissa. Näitä ammattiliittoja säätelevät tietyt yhdistelmälait, joita kutsutaan stoikiometrian tai kemian painolakeiksi.
Nämä periaatteet ovat olennainen osa kvantitatiivista kemiaa, ja ne ovat välttämättömiä yhtälöiden tasapainottamisessa ja operaatioissa, jotka ovat yhtä tärkeitä kuin määritettäessä, mitä reagensseja tarvitaan tietyn reaktion tuottamiseksi, tai laskemalla, kuinka paljon näitä reagensseja tarvitaan odotettavissa olevan määrän tuotteiden saamiseksi..
"Neljä lakia" tunnetaan laajalti kemiallisella tieteenalalla: massan säilyttämislaki, määrättyjen mittasuhteiden laki, monisuuntainen laki ja vastavuoroisten mittasuhteiden laki.
Stoikiometrian 4 lakia
Kun haluat selvittää, kuinka kaksi elementtiä yhdistyvät kemiallisen reaktion kautta, neljä jäljempänä kuvattua lakia on otettava huomioon.
Massan suojelulaki (tai "Materiaalin suojelulaki")
Se perustuu periaatteeseen, että ainetta ei voida luoda tai tuhota, toisin sanoen se voidaan vain muuttaa.
Tämä tarkoittaa, että adiabaattisen järjestelmän (jossa massaa tai energiaa ei siirretä ympäristöön tai ympäristöön) läsnä olevan aineen määrän on pysyttävä vakiona ajan myötä.
Esimerkiksi muodostettaessa vettä kaasumaisesta hapesta ja vedystä havaitaan, että jokaisella elementillä on sama määrä moolia ennen ja jälkeen reaktion, joten aineen kokonaismäärä säilyy.
2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O (l)
Harjoittele:
Q.- Osoita, että edellinen reaktio noudattaa massan säilyttämistä koskevaa lakia.
A.- Ensinnäkin, meillä on moolimassat reagenssit: H 2 = 2 g, O 2 = 32 g ja H 2 O = 18 g.
Lisää sitten kunkin elementin massa reaktion kummallakin puolella (tasapainotettu), jolloin saadaan: 2H 2 + O 2 = (4 + 32) g = 36 g reagenssin puolella ja 2H 2 O = 36 g lämpötilassa tuotteiden puolella. Siten on osoitettu, että yhtälö on mainitun lain mukainen.
Tiettyjen mittasuhteiden laki (tai ”vakioosuuksien laki”)
Se perustuu siihen tosiseikkaan, että jokainen kemiallinen aine muodostetaan sen rakenneosien yhdistelmästä määritellyissä tai kiinteissä massasuhteissa, jotka ovat ainutlaatuisia jokaiselle yhdisteelle.
Esimerkki veden annetaan, jonka koostumus sen puhtaassa tilassa on väistämättä 1 mooli O 2 (32 g) ja 2 mol H 2 (4 g). Jos suurin yhteinen tekijä on sovellettu, on havaittu, että yksi mooli H 2 reagoi jokaisen 8 moolia O 2 tai, joka on sama, ne yhdistää suhteessa 1: 8.
Harjoittele:
Q.- Sinulla on yksi mooli suolahappoa (HCl) ja haluat tietää, mikä prosenttiosuus kukin sen komponenteista on.
A.- On tunnettua, että näiden elementtien liitossuhde tässä lajissa on 1: 1. Ja yhdisteen moolimassa on noin 36,45 g. Samoin kloorin moolimassan tiedetään olevan 35,45 g ja vedyn 1 g.
Kunkin elementin prosentuaalisen koostumuksen laskemiseksi elementin moolimassa (kerrottuna sen moolimäärällä yhdisteen yhdellä moolilla) jaetaan yhdisteen massalla ja tämä tulos kerrotaan sata.
Siten:% H = x 100 = 2,74%
y% Cl = x 100 = 97,26%
Tästä seuraa, että riippumatta siitä, mistä HCl tulee, puhtaassa tilassaan se koostuu aina 2,74% vedystä ja 97,26% kloorista.
Useiden mittasuhteiden laki
Tämän lain mukaan, jos kahden elementin välillä on yhdistelmä, joka tuottaa useamman kuin yhden yhdisteen, niin toisen elementin massa yhdistyy muuttumattoman toisen massan kanssa, säilyttäen suhteen, joka ilmenee pieninä kokonaislukuina.
Hiilidioksidi ja hiilimonoksidi esitetään esimerkkeinä, jotka ovat kaksi ainetta, jotka koostuvat samoista elementeistä, mutta dioksidissa ne ovat suhteessa O / C = 2: 1 (jokaisella C-atomilla on kaksi O: ta) ja monoksidin suhde on 1: 1.
Harjoittele:
Q.- On viisi erilaista oksidia, joita voidaan tuottaa vakaalla tavalla yhdistämällä happea ja typpeä (N 2 O, NO, N 2 O 3, N 2 O 4 ja N 2 O 5).
A.- Havaitaan, että kunkin yhdisteen happi kasvaa ja että kiinteässä osassa typpeä (28 g) on suhde 16, 32 (16 x 2), 48 (16 x 3), 64 (16 x 4) ja vastaavasti 80 (16 x 5) g happea; ts. meillä on yksinkertainen suhde 1, 2, 3, 4 ja 5 osaa.
Vastavuoroisten osuuksien laki (tai "Vastaavien osuuksien laki")
Se perustuu suhteeseen niiden mittasuhteiden välillä, joissa elementti yhdistetään erilaisissa yhdisteissä eri elementtien kanssa.
Toisin sanoen, jos laji A liittyy lajiin B, mutta A yhdistyy myös C: hen; Tästä seuraa, että jos elementit B ja C yhdistyvät, niiden massasuhde vastaa kunkin massaa, kun ne yhdistyvät erityisesti kiinteän elementin A massaan.
Harjoittele:
Q.- Jos 12g C ja 64 g S muodostamiseksi CS 2, sinun on myös 12 g C ja 32 g O tuottamiseksi CO 2 ja lopuksi 10g S ja 10 g O tuottaa SO 2. Kuinka vastaavien mittasuhteiden periaate voidaan havainnollistaa?
A.- Rikki- ja happimassojen osuus yhdessä määritellyn hiilimassan kanssa on yhtä suuri kuin 64:32, toisin sanoen 2: 1. Joten rikkin ja hapen välinen suhde on 10:10 liittyessään suoraan tai mikä on sama, 1: 1. Joten nämä kaksi suhdetta ovat kunkin lajin yksinkertaiset kerrannaiset.
Viitteet
- Wikipedia. (SF). Stoikiometria. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org.
- Chang, R. (2007). Kemia, yhdeksäs painos (McGraw-Hill).
- Young, SM, Vining, WJ, Day, R. ja Botch, B. (2017). (Yleinen kemia: Atomit ensin. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve.
- Szabadváry, F. (2016). Analyyttisen kemian historia: Kansainvälinen monografiasarja analyyttisessä kemiassa. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve.
- Khanna, SK, Verma, NK, ja Kapila, B. (2006). Excel kemian objektiivisten kysymysten kanssa. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve.