ЗАКОНИ НА СТЕХИОМЕТРИЯТА: ОПИСАНИЕ, ПРИМЕРИ И УПРАЖНЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

На законите на стехиометрия описват състав на различни вещества, въз основа на връзките (по маса) между всеки участващи в реакцията видове.

Цялата съществуваща материя се формира от комбинацията в различни пропорции на различните химични елементи, съставляващи периодичната таблица. Тези съюзи се ръководят от определени закони на комбинация, известни като закони на стехиометрията или закони на теглото на химията.

Тези принципи са основна част от количествената химия, тъй като са незаменими за балансиране на уравнения и за операции, толкова важни, колкото да определят кои реагенти са необходими за получаване на конкретна реакция или изчисляване колко от тези реагенти са необходими за получаване на очакваното количество продукти.,

"Четирите закона" са широко известни в химическата област на науката: закон за запазване на масата, закон за определени пропорции, закон за множество пропорции и закон за реципрочни пропорции.

Четирите закона на стехиометрията

Когато искате да определите как два елемента се съчетават чрез химическа реакция, трябва да се вземат предвид четирите закона, описани по-долу.

Закон за опазване на масата (или "Закон за опазване на материята")

Той се основава на принципа, че материята не може да бъде създадена или унищожена, т.е. тя може да бъде трансформирана.

Това означава, че за адиабатна система (когато няма пренос на маса или енергия от или към околната среда) количеството на присъстващата материя трябва да остане постоянно във времето.

Например, при образуването на вода от газообразен кислород и водород се наблюдава, че има и еднакъв брой молове на всеки елемент преди и след реакцията, така че общото количество материя се запазва.

2Н ₂ (г) + O ₂ (г) → 2H ₂ O (л)

Упражнение:

В. - Покажете, че предишната реакция е в съответствие със закона за запазване на масата.

А.- Първо имаме моларните маси на реагентите: H ₂ = 2 g, O ₂ = 32 g и H ₂ O = 18 g.

След това добавете масата на всеки елемент от всяка страна на реакцията (базирана), в резултат на: 2Н ₂ + O ₂ = (4 + 32) G = 36гр на реагент страна и 2Н ₂ O = 36гр на страничните продукти. По този начин е показано, че уравнението отговаря на споменатия закон.

Закон за определени пропорции (или „Закон за постоянните пропорции“)

Тя се основава на факта, че всяко химично вещество се образува от комбинацията на съставните му елементи в определени или фиксирани масови отношения, които са уникални за всяко съединение.

Примерът на вода е дадено, чийто състав в чисто състояние неизменно ще бъде 1 мол O ₂ (32гр) и 2 мола H ₂ (4 g). Ако се прилага най-голям общ делител, се установи, че един мол от Н ₂ реагира за всеки 8 мола O ₂ или, което е същото, те се комбинират в съотношение 1: 8.

Упражнение:

В. - Имате един мол солна киселина (HCl) и искате да знаете какъв е процентът на всеки от неговите компоненти.

А. - Известно е, че съотношението на съединение на тези елементи при този вид е 1: 1. А моларната маса на съединението е около 36,45 g. По същия начин е известно, че моларната маса на хлора е 35,45 g, а тази на водорода е 1 g.

За да се изчисли процентът на състава на всеки елемент, молната маса на елемента (умножена по броя на молите в един мол от съединението) се разделя на масата на съединението и този резултат се умножава по сто.

Така:% H = x 100 = 2,74%

y% Cl = x 100 = 97,26%

От това следва, че независимо от къде идва НС1, в чисто състояние тя винаги ще се състои от 2,74% водород и 97,26% хлор.

Закон с множество пропорции

Според този закон, ако има комбинация между два елемента за генериране на повече от едно съединение, тогава масата на единия елемент се съединява с неизменна маса на другия, запазвайки връзка, която се проявява чрез малки цели числа.

Въглероден диоксид и въглероден оксид са дадени като примери, които са две вещества, съставени от едни и същи елементи, но в диоксида те са свързани като O / C = 2: 1 (за всеки С атом има два O's) и в моноксид съотношението му е 1: 1.

Упражнение:

Въпрос: Има пет различни оксиди, които могат да се получат по стабилен начин чрез комбиниране на кислород и азот (N ₂ O, NO, N ₂ O ₃, N ₂ O ₄ и N ₂ O ₅).

А. - Наблюдава се, че кислородът във всяко съединение се увеличава и че с фиксирана пропорция азот (28 g) има съотношение 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 (16 × 4) и 80 (16 × 5) g кислород съответно; тоест имаме просто съотношение 1, 2, 3, 4 и 5 части.

Закон за реципрочни пропорции (или "Закон за еквивалентни пропорции")

Тя се основава на връзката между пропорциите, в които даден елемент е комбиниран в различни съединения с различни елементи.

С други думи, ако вид A се присъедини към вид B, но A също се комбинира с C; От това следва, че ако елементи В и С са свързани, тяхното съотношение на маса съответства на масите на всеки от тях, когато те се съединяват по-специално с фиксирана маса на елемент А.

Упражнение:

Q.- Ако има 12 грам С и 64 грама на S да образуват CS ₂, може да има 12 грам С и тридесет и два грам от О до получаване на СО ₂ и накрая 10 g от S и 10 грама от О до получаване на SO ₂. Как може да бъде илюстриран принципът на еквивалентни пропорции?

А. - Съотношението на масите на сяра и кислород в комбинация с определена маса въглерод е равно на 64:32, тоест 2: 1. И така, съотношението на сяра и кислород е 10:10 при директно присъединяване или, кое е същото, 1: 1. Така че двете отношения са прости кратни от всеки вид.

Препратки

1. Wikipedia. (SF). Стехиометрия. Възстановено от en.wikipedia.org.
2. Chang, R. (2007). Химия, девето издание (McGraw-Hill).
3. Young, SM, Vining, WJ, Day, R., и Botch, B. (2017). (Обща химия: Първи атоми. Възстановени от books.google.co.ve.
4. Szabadváry, F. (2016). История на аналитичната химия: Международна поредица от монографии в аналитичната химия. Възстановени от books.google.co.ve.
5. Khanna, SK, Verma, NK и Kapila, B. (2006). Excel с обективни въпроси по химия. Възстановени от books.google.co.ve.