Keterangan, contoh dan latihan undang-undang stoikiometri



The undang-undang stoikiometri terangkan komposisi bahan-bahan yang berbeza, berdasarkan hubungan (massa) antara setiap spesies yang campur tangan dalam tindak balas.

Semua perkara yang sedia ada dibentuk oleh kombinasi, dalam perkadaran yang berlainan, unsur-unsur kimia yang berbeza yang membentuk jadual berkala. Kesatuan-kesatuan ini ditadbir oleh undang-undang tertentu gabungan yang dikenali sebagai "undang-undang stoikiometri" atau "hukum berat kimia".

Prinsip-prinsip ini adalah bahagian yang penting dalam kimia kuantitatif, yang penting bagi persamaan keseimbangan dan sama pentingnya dengan menentukan reagen operasi yang diperlukan untuk menghasilkan reaksi tertentu atau mengira berapa banyak reagen ini diperlukan untuk mendapatkan jumlah yang dijangka produk.

Mereka dikenali secara luas dalam bidang kimia sains "empat undang-undang": undang-undang pemuliharaan jisim, undang-undang perkadaran yang ditentukan, undang-undang perkadaran berganda dan undang-undang perkadaran timbal balik.

4 undang-undang stoikiometri

Apabila anda ingin menentukan cara di mana dua elemen bergabung melalui reaksi kimia, empat undang-undang yang dihuraikan di bawah ini mesti diambil kira.

Undang-undang pemuliharaan jisim (atau "Undang-undang pemuliharaan perkara")

Ia didasarkan pada prinsip bahawa perkara tidak boleh dibuat atau dimusnahkan, iaitu, ia hanya boleh diubah.

Ini bermakna bahawa untuk sistem adiabatik (di mana tidak ada pemindahan jisim atau tenaga dari atau ke persekitaran) jumlah perkara yang ada mestilah tetap berterusan sepanjang masa.

Sebagai contoh, dalam pembentukan air dari oksigen gas dan hidrogen, diperhatikan bahawa terdapat jumlah tahi lalat yang sama setiap elemen sebelum dan selepas tindak balas, supaya jumlah jumlah bahan dipelihara.

2H2(g) + O2(g) → 2H2O (l)

Latihan:

P.- Buktikan bahawa reaksi sebelumnya mematuhi undang-undang pemuliharaan jisim.

R.- Pertama, kita mempunyai massa molar reaktan: H2= 2 g, O2= 32 g dan H2O = 18 g.

Kemudian, tambah jisim setiap elemen pada setiap sisi tindak balas (seimbang), menghasilkan: 2H2+O2 = (4 + 32) g = 36 g di sisi reaktan dan 2H2O = 36 g di sisi produk. Ini menunjukkan bahawa persamaan itu mematuhi undang-undang yang dinyatakan di atas.

Undang-undang perkadaran yang ditakrifkan (atau "Undang-undang perkadaran tetap")

Ia berdasarkan fakta bahawa setiap bahan kimia terbentuk daripada kombinasi elemen konstituennya dalam hubungan jisim yang ditetapkan atau tetap, yang unik untuk setiap sebatian.

Contoh air diberikan, yang komposisi murni akan sentiasa 1 mol O2 (32g) dan 2 mol H2 (4g) Sekiranya pembahagi umum yang paling tinggi digunakan, satu mol H bertindak balas2 untuk setiap 8 mol O2 atau, yang sama, menggabungkan dalam nisbah 1: 8.

Latihan:

P.- Anda mempunyai satu tahi lalat asid hidroklorik (HCl) dan anda ingin mengetahui peratusan setiap komponennya.

R.- Adalah diketahui bahawa nisbah mengikat unsur-unsur ini dalam spesies ini ialah 1: 1. Dan jisim molar kompaun adalah kira-kira 36.45 g. Dengan cara yang sama, diketahui bahawa jisim molar klorin adalah 35.45 g dan hidrogen adalah 1 g.

Untuk mengira komposisi peratusan setiap elemen, bahagikan jisim molar elemen (didarabkan dengan bilangan tahi lalat dalam satu mol sebatian) antara jisim kompaun dan darabkan hasil ini sebanyak seratus.

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

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

Dari ini disimpulkan bahawa, tidak kira di mana HCl berasal, dalam keadaan tulennya ia akan sentiasa terdiri daripada 2.74% hidrogen dan 97.26% klorin..

Undang-undang pelbagai perkadaran

Mengikut undang-undang ini, jika terdapat gabungan antara dua elemen untuk menghasilkan lebih dari satu senyawa, maka jisim salah satu unsur bergabung dengan jisim yang tidak terhingga yang lain, mengekalkan hubungan yang ditunjukkan melalui bilangan bulat kecil.

Mereka dicontohkan dioksida dan karbon monoksida, yang merupakan dua bahan-bahan yang terdiri daripada elemen yang sama, tetapi dioksida mempunyai hubungan kekeluargaan seperti O / C = 2: 1 (untuk setiap atom C dua O) dan monoksida hubungan anda ialah 1: 1.

Latihan:

P.- Terdapat lima oksida yang berbeza yang boleh berasal dengan menggabungkan oksigen dan nitrogen (N2ATAU, TIDAK, N2O3, N2O4 dan N2O5).

R.- Adalah diperhatikan bahawa oksigen di setiap sebatian meningkat, dan dengan nisbah tetap nitrogen (28 g) terdapat nisbah 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 (16 × 4) ) dan 80 (16 × 5) g oksigen masing-masing; iaitu, anda mempunyai nisbah mudah 1, 2, 3, 4 dan 5 bahagian.

Undang-undang perkiraan timbal balik (atau "Undang-undang perkadaran bersamaan")

Ia berdasarkan hubungan antara perkadaran di mana unsur digabungkan dalam sebatian yang berbeza dengan unsur-unsur yang berbeza.

Dalam erti kata lain, jika spesies A menyertai spesies B, tetapi A juga menggabungkan dengan C; adalah perlu jika unsur-unsur B dan C disatukan, nisbah jisim ini sepadan dengan massa setiap apabila ia disatukan khususnya dengan jisim tetap unsur A.

Latihan:

P.- Jika anda mempunyai 12g C dan 64g S untuk membentuk CS2, juga mempunyai 12g C dan 32g O untuk berasal CO2 dan akhirnya 10g S dan 10g O untuk menghasilkan SO2. Bagaimanakah prinsip perkadaran bersamaan digambarkan??

R.- Perkadaran massa sulfur dan oksigen dalam kombinasi dengan jisim karbon yang ditetapkan adalah sama dengan 64:32, iaitu 2: 1. Kemudian, bahagian sulfur dan oksigen adalah 10:10 apabila secara langsung menyertai atau, yang sama, 1: 1. Oleh itu, kedua-dua hubungan adalah gandaan mudah bagi setiap spesies.

Rujukan

  1. Wikipedia. (s.f.). Stoichiometry Diambil dari en.wikipedia.org.
  2. Chang, R. (2007). Kimia, Edisi Kesembilan (McGraw-Hill).
  3. Young, S.M., Vining, W.J., Day, R., dan Botch, B. (2017). (Kimia Am: Atom Pertama Diperoleh dari books.google.com.ve.
  4. Szabadváry, F. (2016). Sejarah Kimia Analisis: Siri Antarabangsa Monograf dalam Kimia Analitik. Diperoleh dari books.google.com.
  5. Khanna, S.K., Verma, N.K., dan Kapila, B. (2006). Excel Dengan Objektif Objektif Dalam Kimia. Diperoleh dari books.google.com.