Stoichiometry lover: beskrivelse, eksempler og øvelser
Støkiometriets lover beskriver sammensetningen av de forskjellige stoffene, basert på forholdene (i masse) mellom hver art som intervenerer i reaksjonen.
Alt eksisterende saken er dannet av kombinasjonen, i forskjellige mengder, av de forskjellige kjemiske elementene som utgjør det periodiske bordet. Disse fagforeningene styres av visse kombinasjonslover kjent som "støkiometriets lover" eller "vektlover for kjemi".
Disse prinsippene er en viktig del av kvantitativ kjemi, og er avgjørende for å balansere likninger og for viktige operasjoner, for eksempel å bestemme hvilke reagenser som er nødvendige for å produsere en bestemt reaksjon, eller å beregne hvor mye av disse reagensene som er nødvendige for å oppnå den forventede mengden produkter. .
De er allment kjent innen vitenskapens kjemiske felt "de fire lovene": loven om bevaring av massen, loven i de definerte proporsjonene, loven om de mange proporsjonene og loven om gjensidige proporsjoner.
De 4 lovene om støkiometri
Når du vil bestemme hvordan to elementer kombineres gjennom en kjemisk reaksjon, må de fire lovene som er beskrevet nedenfor, tas i betraktning.
Lov om bevaring av masse (eller "lov om bevaring av materie")
Det er basert på prinsippet om at saken ikke kan opprettes eller ødelegges, det vil si at den bare kan forvandles.
Dette betyr at for et adiabatisk system (hvor det ikke er masse- eller energioverføring fra eller til omgivelsene) må mengden materiell tilstede forbli konstant over tid.
For eksempel observeres i dannelsen av vann fra gassformig oksygen og hydrogen at det er samme mengde mol av hvert element før og etter reaksjonen, slik at den totale mengde materiale blir konservert.
2H2 (g) + 02 (g) → 2H20 (l)
trening:
P. Bevis at den forrige reaksjonen overholder loven om bevaring av massen.
R.- Først har vi molarmassene av reaktantene: H2 = 2 g, 02 = 32 g og H20 = 18 g.
Deretter legger du massen av hvert element på hver side av reaksjonen (balansert), noe som resulterer i: 2H 2 + O 2 = (4 + 32) g = 36 g på siden av reaktantene og 2H20 = 36 g på siden av produktene. Dette har vist at ligningen oppfyller ovennevnte lov.
Lov av de definerte proporsjoner (eller "lov med konstante proporsjoner")
Det er basert på det faktum at hvert kjemisk stoff dannes av kombinasjonen av dets bestanddeler i definerte eller faste masseforhold, som er unike for hver forbindelse.
Eksempel på vann er gitt, hvis rene sammensetning vil alltid være 1 mol O2 (32 g) og 2 mol H2 (4 g). Hvis den høyeste vanlige divisoren er påført, reagerer en mol H 2 for hver 8 mol O 2 eller, som er den samme, kombineres i et 1: 8-forhold.
trening:
Q.- Du har en mol saltsyre (HCl) og du vil vite i hvilken prosentandel hver av komponentene er funnet.
R.- Det er kjent at bindingsforholdet mellom disse elementene i denne arten er 1: 1. Og molarmassen av forbindelsen er ca. 36, 45 g. På samme måte er det kjent at molarmassen av klor er 35, 45 g og at hydrogen er 1 g.
For å beregne prosentsammensetningen av hvert element, divisjon molens masse av elementet (multiplisert med antall mol i en mol av forbindelsen) mellom massen av forbindelsen og multipliser dette resultatet med et hundre.
Således:% H = [(1 x 1) g / 36, 45 g] x 100 = 2, 74%
og% Cl = [(1 × 35, 45) g / 36, 45 g] x 100 = 97, 26%
Fra dette er det utledet at uansett hvor HCl kommer fra, i ren tilstand vil den alltid bestå av 2, 74% hydrogen og 97, 26% klor.
Lov av flere proporsjoner
I følge denne loven, hvis det er en kombinasjon mellom to elementer for å generere mer enn en sammensetning, masser en av elementets masse sammen med en uforanderlig masse av den andre, og beholder et forhold som manifesteres gjennom små heltall.
Karbondioksid og karbonmonoksyd er gitt som eksempler, som er to stoffer som består av de samme elementene, men i dioksidet er de relatert som O / C = 2: 1 (for hvert C-atom er det to av O) og i monoksydforholdet er 1: 1.
trening:
Q.- Det er fem forskjellige oksider som kan oppstå stabilt ved å kombinere oksygen og nitrogen (N 2 O, NO, N 2 O 3, N 2 O 4 og N 2 O 5 ).
Det er observert at oksygenet i hver forbindelse øker, og at med en fast andel nitrogen (28 g) er det et forhold på 16, 32 (16 x 2), 48 (16 x 3), 64 ( 16 × 4) og 80 (16 × 5) g oksygen henholdsvis; Det vil si at det er et enkelt forhold på 1, 2, 3, 4 og 5 deler.
Lov av gjensidige proporsjoner (eller "lov med tilsvarende proporsjoner")
Den er basert på forholdet mellom proporsjonene der et element kombineres i forskjellige forbindelser med forskjellige elementer.
Med andre ord, hvis en art A forbinder en art B, men A også kombinerer med C; det er nødvendig at hvis elementene B og C er sammenføyt, svarer massevolumet av disse til massene hver når de sammenføyes spesielt med en fast masse av elementet A.
trening:
Q. - Hvis du har 12g C og 64g S for å danne CS2, har du også 12g C og 32g O for å oppnå CO 2 og til slutt 10g S og 10g O for å produsere SO2. Hvordan kan prinsippet om ekvivalente proporsjoner bli illustrert?
R.- Andelen massene av svovel og oksygen i kombinasjon med en definert masse karbon er lik 64:32, det vil si 2: 1. Så er andelen svovel og oksygen 10:10 når den blir direkte, eller som er den samme, 1: 1. Så de to relasjonene er enkle multipler av hver spesie.
