- ארבעת חוקי הסטואיציומטריה
- חוק שימור המיסה (או "חוק שימור חומר")
- תרגיל:
- חוק בעל פרופורציות מוגדרות (או "חוק בעל פרופורציות קבועות")
- תרגיל:
- חוק בעל פרופורציות מרובות
- תרגיל:
- חוק פרופורציות הדדיות (או "חוק בעל פרופורציות שוות ערך")
- תרגיל:
- הפניות
חוקי והרכב לתאר את ההרכב של חומרים שונים, המבוססים על יחסים (על ידי המוני) בין כל המינים מעורבים התגובה.
כל החומר הקיים נוצר על ידי השילוב, בפרופורציות שונות, של היסודות הכימיים השונים המרכיבים את הטבלה המחזורית. איגודים אלה מנוהלים על ידי חוקים מסוימים של שילוב המכונים חוקי הסטואיציומטריה או חוקי משקל של כימיה.
עקרונות אלה הם חלק מהותי מהכימיה הכמותית, היותם הכרחיים לאיזון משוואות ולפעולות חשובות כמו קביעת אילו מגיבים הנחוצים כדי לייצר תגובה ספציפית או לחישוב כמה מגיבים אלה נדרשים בכדי להשיג את כמות המוצרים הצפויה. .
ארבעת החוקים ידועים בעיקר בתחום הכימי של המדע: חוק שימור המסה, חוק הפרופורציות המובהקות, חוק הפרופורציות המרובות וחוק הפרופורציות ההדדיות.
ארבעת חוקי הסטואיציומטריה
כשרוצים לקבוע כיצד שני אלמנטים משתלבים דרך תגובה כימית, יש לקחת בחשבון את ארבעת החוקים המתוארים להלן.
חוק שימור המיסה (או "חוק שימור חומר")
זה מבוסס על העיקרון שלא ניתן ליצור או להשמיד את החומר, כלומר, אפשר לשנות אותו רק.
המשמעות היא שלמערכת אדיאבטית (בה אין העברת מסה או אנרגיה מהסביבה או לסביבה) כמות החומר הקיימת חייבת להישאר קבועה לאורך זמן.
לדוגמא, בהיווצרות מים מחמצן וגזי מימיים, ניתן לראות כי יש מספר שומות זהה של כל יסוד לפני התגובה ואחריה, כך שנשמרת כמות החומר הכוללת.
2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O (l)
תרגיל:
ש .- הראו שהתגובה הקודמת תואמת את חוק שימור המסה.
A.- ראשית, יש לנו את המוני הטוחני של המגיבים: H 2 = 2 גרם, O 2 = 32 גרם ו- H 2 O = 18 גרם.
לאחר מכן, הוסיפו את המסה של כל אלמנט מכל צד של התגובה (מאוזנת), וכתוצאה מכך: 2H 2 + O 2 = (4 + 32) g = 36 גרם בצד המגיב ו- 2H 2 O = 36 גרם על צד המוצרים. כך הוכח כי המשוואה תואמת את החוק שהוזכר.
חוק בעל פרופורציות מוגדרות (או "חוק בעל פרופורציות קבועות")
זה מבוסס על העובדה שכל חומר כימי נוצר מהשילוב של היסודות המרכיבים אותו ביחסי מסה מוגדרים או קבועים, שהם ייחודיים לכל תרכובת.
ניתן דוגמא למים, שהרכבם במצבו הטהור תמיד יהיה 1 מול של O 2 (32 גרם) ו -2 שומות של H 2 (4 גרם). אם מיושם המחלק הנפוץ הגדול ביותר, נמצא ששומה אחת של H 2 מגיבה על כל 8 שומות של O 2 , או שהיא זהה, הן משתלבות ביחס של 1: 8.
תרגיל:
ש.- יש לך שומה אחת של חומצה הידרוכלורית (HCl) ואתה רוצה לדעת באיזה אחוז נמצא כל אחד ממרכיביה.
A.- ידוע שיחס האיחוד של היסודות הללו במין זה הוא 1: 1. והמסה הטוחנת של התרכובת היא בערך 36.45 גרם. באופן דומה ידוע כי המסה הטוחנית של כלור היא 35.45 גרם וכמות המימן היא 1 גרם.
כדי לחשב את אחוז ההרכב של כל יסוד, המסה הטוחנית של היסוד (כפול מספר השומות שלו בשומה אחת של המתחם) מחולקת במסה של התרכובת ותוצאה זו מוכפלת במאה.
לפיכך:% H = x 100 = 2.74%
y% Cl = x 100 = 97.26%
מכאן נובע כי, ללא קשר למקום שמגיע ה- HCl, במצבו הטהור הוא תמיד יהיה מורכב מ -2.74% מימן ומ -97.26% כלור.
חוק בעל פרופורציות מרובות
על פי חוק זה, אם יש שילוב בין שני יסודות ליצירת יותר מתרכובת אחת, אז המסה של אחד האלמנטים מצטרפת למסה בלתי משתנה של האחר, תוך שמירה על מערכת יחסים המתבטאת באמצעות מספרים שלמים קטנים.
פחמן דו חמצני ופחמן חד חמצני ניתנים כדוגמאות, שהם שני חומרים המורכבים מאותם אלמנטים, אך בדו חמצני הם קשורים כ- O / C = 2: 1 (לכל אטום C ישנם שני O's) וב היחס החד-חמצני הוא 1: 1.
תרגיל:
ש .- יש חמש תחמוצות שונות שניתן לייצר בדרך יציבה על ידי שילוב חמצן וחנקן (N 2 O, NO, N 2 O 3 , N 2 O 4 ו- N 2 O 5 ).
A.- נציין כי החמצן בכל תרכובת הולך וגדל, וכי עם שיעור קבוע של חנקן (28 גרם) יש יחס של 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 ( 16 × 4) ו- 80 (16 × 5) גרם חמצן בהתאמה; כלומר, יש לנו יחס פשוט של חלקים 1, 2, 3, 4 ו- 5.
חוק פרופורציות הדדיות (או "חוק בעל פרופורציות שוות ערך")
זה מבוסס על הקשר בין הפרופורציות בהן משולב אלמנט בתרכובות שונות עם אלמנטים שונים.
במילים אחרות, אם מין A מצטרף למין B, אך A גם משתלב עם C; מכאן יוצא שאם האלמנטים B ו- C מתאחדים, יחס המסה שלהם תואם להמונים של כל אחד מהם כאשר הם מתאחדים במיוחד עם מסה קבועה של יסוד A.
תרגיל:
ש .- אם יש לך 12 גרם C ו- 64 גרם S ליצירת CS 2 , יש לך גם 12 גרם C ו- 32 גרם O כדי לייצר CO 2 ולבסוף 10 גרם S ו- 10 גרם O כדי לייצר SO 2 . כיצד ניתן להמחיש את עקרון הפרופורציות השוות?
A.- החלק של מסות הגופרית והחמצן בשילוב עם מסה מוגדרת של פחמן שווה ל- 64:32, כלומר 2: 1. אז היחס בין גופרית לחמצן הוא 10:10 כשמצטרפים ישירות או, מה זהה, 1: 1. אז שני היחסים הם כפלים פשוטים של כל אחד מהמינים.
הפניות
- ויקיפדיה. (sf). סטוכיומטריה. התאושש מ- en.wikipedia.org.
- צ'אנג, ר '(2007). כימיה, מהדורה תשיעית (מקגרו-היל).
- Young, SM, Vining, WJ, Day, R., and Botch, B. (2017). (כימיה כללית: אטומים ראשונים. התאושש מ- books.google.co.ve.
- Szabadváry, F. (2016). היסטוריה של כימיה אנליטית: סדרה בינלאומית של מונוגרפיות בכימיה אנליטית. התאושש מ- books.google.co.ve.
- חנה, SK, ורמה, נ.ק., וקפילה, ב '(2006). Excel עם שאלות אובייקטיביות בכימיה. התאושש מ- books.google.co.ve.