תיאור חוקים סטואיצ'יומטרי, דוגמאות ותרגילים



ה חוקים stoichiometry לתאר את ההרכב של חומרים שונים, על בסיס היחסים (במסה) בין כל מי שמתערב בתגובה.

כל החומר הקיים נוצר על ידי השילוב, בפרופורציות שונות, של האלמנטים הכימיים השונים המרכיבים את הטבלה המחזורית. איגודים אלה נשלטים על ידי חוקים מסוימים של שילוב המכונה "חוקי stoichiometry" או "חוקי משקל של כימיה".

עקרונות אלה הם חלק חיוני של כימיים כמותית, להיות חיוני עבור משוואות האיזון חשוב כמו קביעת ריאגנטים פעולות הדרושות כדי לייצר תגובה ספציפית או לחשב כמה ריאגנטים אלה נדרשים כדי להשיג את הסכום הצפוי של מוצרים.

הם ידועים בתחום הכימי של המדע "ארבעת החוקים": חוק שימור המסה, חוק הפרופורציות המוגדרות, חוק הפרופורציות המרובות והחוק של יחסי הגומלין.

4 חוקים של stoichiometry

כאשר אתה רוצה לקבוע את האופן שבו שני אלמנטים לשלב באמצעות תגובה כימית, ארבעת החוקים המתוארים להלן יש לקחת בחשבון.

חוק שימור המסה (או "חוק שימור החומר")

הוא מבוסס על העיקרון שחומר לא ניתן ליצור או להרוס, כלומר, הוא יכול להשתנות רק.

משמעות הדבר היא כי עבור מערכת adiabatic (שבו אין מסה או העברת אנרגיה מן הסביבה או) את כמות החומר הנוכחי חייב להישאר קבוע לאורך זמן.

לדוגמה, בהיווצרות של מים גז חמצן ומימן הוא ציין כי יש את אותה כמות של שומות של כל רכיב לפני ואחרי התגובה, כך הסכום הכולל של החומר נשמר.

2H2(ז) + O2(g) → 2H2O (l)

תרגיל:

עמ '.- להוכיח כי התגובה הקודמת תואמת את חוק שימור המסה.

R.- ראשית, יש לנו את ההמונים טוחנת של המגיבים: H2= 2 גרם, O2= 32 גרם ו- H2O = 18 g.

לאחר מכן, להוסיף את המסה של כל רכיב על כל צד של התגובה (מאוזנת), וכתוצאה מכך: 2H2+הו2 = (4 + 32) g = 36 גרם בצד של המגיבים ו- 2H2O = 36 גרם בצד המוצרים. זה הוכיח כי המשוואה עומדת בחוק הנ"ל.

חוק הפרופורציות המוגדרות (או "חוק פרופורציות קבועות")

הוא מבוסס על העובדה שכל חומר כימי נוצר משילוב המרכיבים המרכיבים אותו ביחסי מסה מוגדרים או קבועים, ייחודיים לכל מתחם.

הדוגמה של מים ניתנת, אשר הרכב טהור יהיה תמיד 1 mol של O2 (32 גרם) ו 2 שומות של H2 (4 גרם) אם המחלק הנפוץ ביותר מוחל, מגיבה שומה אחת של H2 עבור כל 8 שומות של O2 או, שהוא זהה, לשלב ב 1: 8 יחס.

תרגיל:

עמ '.- יש לך שומה אחת של חומצה הידרוכלורית (HCl) ואתה רוצה לדעת מה אחוז כל אחד מרכיביו.

R.- זה ידוע כי יחס מחייב של אלמנטים אלה במינים האלה הוא 1: 1. ואת המסה הטוחנת של המתחם הוא על 36.45 גרם. באותו אופן, ידוע כי המסה הטוחנת של כלור הוא 35.45 גרם וזה של מימן הוא 1 גרם.

כדי לחשב את הרכב האחוז של כל אלמנט מסת אלמנט טוחן (מוכפל במספר שומות אחד שומה של מתחם) בין המסה של המתחם מחולק ו תוצאה זו מוכפלת מאה.

כך:% H = [(1 × 1) g / 36.45g] x 100 = 2.74%

ו-% Cl = [(1 × 35.45) g / 36.45g] x 100 = 97.26%

מכאן מסיק כי, לא משנה היכן HCL מגיע, במצב טהור שלה זה תמיד יהיה מורכב של 2.74% של מימן ו - 97.26% של כלור..

חוק פרופורציות מרובות

על פי חוק זה, אם יינתן שילוב של שני אלמנטים על מנת ליצור יותר מתרכובת אחת, אז המסה של אחד מהאלמנטים מצורף אל מונית ונשנית של אחרים, שמירה על מערכת יחסים משתקף דרך מספרי שלמים קטנים.

הם מודגמים דו תחמוצת הפחמן, אשר הם שני חומרים מורכבים מאותם אלמנטים, אבל דו קשורות כמו O / C = 2: 1 (לכל אטום C שני O) ו חד-חמצני הקשר שלכם הוא 1: 1.

תרגיל:

עמ '.- ישנם חמישה תחמוצות שונות שניתן מקורן ביציבות על ידי שילוב של חמצן וחנקן (N2או, לא, N2הו3, N2הו4 ו - N2הו5).

R.- יצוין כי החמצן בכל מתחם גובר, ועם יחס קבוע של חנקן (28 גרם) יש 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 (16 × 4 ) ו 80 (16 × 5) גרם של חמצן בהתאמה; כלומר, יש לך יחס פשוט של 1, 2, 3, 4 ו 5 חלקים.

חוק יחסי גומלין (או "חוק פרופורציות שוות")

הוא מבוסס על היחס בין הפרופורציות שבהן אלמנט משולב בתרכובות שונות עם אלמנטים שונים.

במילים אחרות, אם מין A מצטרף למין B, אבל A משלב גם עם C; יש צורך כי אם אלמנטים B ו- C מצטרפים, יחס המסה של אלה מתאים ההמונים כל כאשר הם הצטרפו במיוחד עם מסה קבועה של אלמנט A.

תרגיל:

עמ '.- אם יש לך 12 גרם של C ו 64 גרם של S כדי ליצור CS2, יש גם 12 גרם של C ו 32 גרם של O כדי מקור CO2 ולבסוף 10 גרם של S ו 10 גרם של O לייצר SO2. כיצד ניתן להצביע על עקרון הפרופורציה המקבילה??

R.- חלקם של המונים של גופרית וחמצן בשילוב עם מסה מוגדרת של פחמן שווה 64:32, כלומר 2: 1. אז, היחס של גופרית וחמצן הוא 10:10 כאשר הצטרפות ישירה או, וזה אותו, 1: 1. אז שני היחסים הם פשוט כפולות של כל specie.

הפניות

  1. ויקיפדיה. (s.f.). Stoichiometry מקור: en.wikipedia.org.
  2. Chang, R. (2007). כימיה, מהדורה תשיעית (מקגרו-היל).
  3. Young, S.M., Vining, W.J., Day, R., and Botch, B. (2017). (כימיה כללית: Atoms 1. מקור: books.google.co.ve.
  4. Szabadváry, F. (2016). היסטוריה של כימיה אנליטית: סדרה בינלאומית של מונוגרפיות בכימיה אנליטית. מאוחזר מ- books.google.co.il.
  5. חאנה, ס 'ק, ורמה, נ', וקאפילה, ב '(2006). עם שאלות אובייקטיביות בכימיה. מאוחזר מ- books.google.co.il.