BATAS NG STOICHIOMETRY: PAGLALARAWAN, HALIMBAWA AT PAGSASANAY - CHEMISTRY - 2025

Ang mga batas ng stoichiometry ilarawan ang komposisyon ng iba't-ibang mga sangkap, batay sa mga relasyon (masa) sa pagitan ng bawat species kasangkot sa reaksyon.

Ang lahat ng umiiral na bagay ay nabuo ng kumbinasyon, sa iba't ibang mga proporsyon, ng iba't ibang mga elemento ng kemikal na bumubuo sa pana-panahong talahanayan. Ang mga unyon na ito ay pinamamahalaan ng ilang mga batas ng kumbinasyon na kilala bilang mga batas ng stoichiometry o mga batas sa bigat ng kimika.

Ang mga alituntuning ito ay isang pangunahing bahagi ng dami ng kimika, pagiging kailangan para sa pagbabalanse ng mga equation at para sa mga operasyon bilang mahalaga bilang pagtukoy kung aling mga reaktor ang kinakailangan upang makagawa ng isang tiyak na reaksyon o kinakalkula kung ilan sa mga reaksyong ito ang kinakailangan upang makakuha ng inaasahang dami ng mga produkto. .

Ang apat na batas ay malawak na kilala sa larangan ng kemikal ng agham: ang batas ng pag-iingat ng masa, ang batas ng tiyak na mga proporsyon, ang batas ng maraming proporsyon at ang batas ng mga katumbas na proporsyon.

Ang 4 na Batas ng Stoichiometry

Kung nais mong matukoy kung paano pinagsama ang dalawang elemento sa pamamagitan ng isang reaksiyong kemikal, ang apat na mga batas na inilarawan sa ibaba ay dapat isaalang-alang.

Batas ng Pag-iingat ng Mass (o "Batas ng Pag-iingat ng Bagay")

Ito ay batay sa prinsipyo na ang bagay ay hindi malilikha o masira, iyon ay, maaari lamang itong mabago.

Nangangahulugan ito na para sa isang sistema ng adiabatic (kung saan walang paglilipat ng masa o enerhiya mula o sa mga paligid) ang halaga ng bagay na naroroon ay dapat manatiling pare-pareho sa paglipas ng panahon.

Halimbawa, sa pagbuo ng tubig mula sa sobrang gas na oxygen at hydrogen, napansin na mayroong parehong bilang ng mga moles ng bawat elemento bago at pagkatapos ng reaksyon, kaya ang kabuuang halaga ng bagay ay natipid.

2H ₂ (g) + O ₂ (g) → 2H ₂ O (l)

Mag-ehersisyo:

Q.- Ipakita na ang nakaraang reaksyon ay sumusunod sa batas ng pag-iingat ng masa.

A.- Una, mayroon tayong mga molar na masa ng mga reaksyon: H ₂ = 2 g, O ₂ = 32 g at H ₂ O = 18 g.

Pagkatapos, idagdag ang masa ng bawat elemento sa bawat panig ng reaksyon (balanse), na nagreresulta sa: 2H ₂ + O ₂ = (4 + 32) g = 36 g sa reaksyong bahagi at 2H ₂ O = 36 g sa ang panig ng mga produkto. Sa gayon ito ay ipinakita na ang ekwasyon ay sumusunod sa nabanggit na batas.

Batas ng tiyak na mga sukat (o "Batas ng palagiang proporsyon")

Ito ay batay sa katotohanan na ang bawat sangkap na kemikal ay nabuo mula sa pagsasama ng mga sangkap na sangkap nito sa tinukoy o naayos na mga relasyon sa masa, na natatangi para sa bawat tambalan.

Ang halimbawa ng tubig ay ibinibigay, na ang komposisyon sa dalisay nitong estado ay walang tigil na 1 mol ng O ₂ (32g) at 2 moles ng H ₂ (4g). Kung ang pinakadakilang pangkaraniwang naghahati ay inilalapat, natagpuan na ang isang nunal ng H _{2 ay} reaksyon para sa bawat 8 moles ng O ₂ o, na pareho, pinagsama nila sa isang ratio ng 1: 8.

Mag-ehersisyo:

Q.- Mayroon kang isang nunal ng hydrochloric acid (HCl) at nais mong malaman kung anong porsyento ang bawat bahagi nito.

A.- Alam na ang ratio ng unyon ng mga elementong ito sa species na ito ay 1: 1. At ang molar mass ng compound ay halos 36.45 g. Katulad nito, ang molar mass ng klorin ay kilala na 35.45 g at ang hydrogen ay 1 g.

Upang makalkula ang porsyento ng komposisyon ng bawat elemento, ang molar mass ng elemento (pinarami ng bilang ng mga moles sa isang nunal ng compound) ay nahahati sa pamamagitan ng masa ng compound at ang resulta na ito ay pinarami ng isang daan.

Kaya:% H = x 100 = 2.74%

y% Cl = x 100 = 97.26%

Mula rito ay sumusunod na, anuman ang nagmula sa HCl, sa dalisay nitong estado ay palaging binubuo ng 2.74% hydrogen at 97.26% na klorin.

Batas ng maraming proporsyon

Ayon sa batas na ito, kung mayroong isang kumbinasyon sa pagitan ng dalawang elemento upang makabuo ng higit sa isang tambalan, kung gayon ang masa ng isa sa mga elemento ay sumali sa isang hindi nasasagis na masa ng iba pa, pinapanatili ang isang relasyon na ipinakikita sa pamamagitan ng maliit na integers.

Ang carbon dioxide at carbon monoxide ay ibinibigay bilang mga halimbawa, na kung saan ay dalawang sangkap na binubuo ng magkatulad na elemento, ngunit sa dioxide ay nauugnay ang mga ito bilang O / C = 2: 1 (para sa bawat C atom ay mayroong dalawang O's) at sa Ang monoxide ang ratio nito ay 1: 1.

Mag-ehersisyo:

Q.- May limang magkakaibang mga oxides na maaaring magawa sa isang matatag na paraan sa pamamagitan ng pagsasama ng oxygen at nitrogen (N ₂ O, HINDI, N ₂ O ₃ , N ₂ O ₄ at N ₂ O ₅ ).

A.- Napansin na ang oxygen sa bawat tambalan ay tataas, at na may isang nakapirming proporsyon ng nitrogen (28 g) mayroong isang ratio ng 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 ( 16 × 4) at 80 (16 × 5) g ng oxygen ayon sa pagkakabanggit; iyon ay, mayroon kaming isang simpleng ratio ng 1, 2, 3, 4 at 5 na bahagi.

Batas ng katumbas na mga proporsyon (o "Batas ng katumbas na proporsyon")

Ito ay batay sa relasyon sa pagitan ng mga proporsyon kung saan ang isang elemento ay pinagsama sa iba't ibang mga compound na may iba't ibang mga elemento.

Sa madaling salita, kung ang isang species A ay sumali sa isang species B, ngunit ang A ay pinagsasama rin sa C; Sinusunod nito na kung magkakaisa ang mga elemento B at C, ang kanilang mass ratio ay tumutugma sa masa ng bawat isa kapag nagkakaisa sila partikular sa isang nakapirming masa ng elemento A.

Mag-ehersisyo:

Q.- Kung mayroon kang 12g ng C at 64g ng S upang mabuo ang CS ₂ , mayroon ka ring 12g ng C at 32g ng O upang makagawa ng CO ₂ at sa wakas 10g ng S at 10g ng O upang makagawa ng SO ₂ . Paano mailalarawan ang prinsipyo ng katumbas na proporsyon?

A.- Ang proporsyon ng masa ng asupre at oxygen kasama ang isang tinukoy na masa ng carbon ay katumbas ng 64:32, iyon ay, 2: 1. Kaya, ang ratio ng asupre at oxygen ay 10:10 kapag sumali nang direkta o, ano ang pareho, 1: 1. Kaya ang dalawang relasyon ay simpleng mga multiple ng bawat species.

Mga Sanggunian

1. Wikipedia. (sf). Stoichiometry. Nabawi mula sa en.wikipedia.org.
2. Chang, R. (2007). Chemistry, pang-siyam na edisyon (McGraw-Hill).
3. Bata, SM, Vining, WJ, Day, R., at Botch, B. (2017). (Pangkalahatang Chemistry: Atoms Una. Nabawi mula sa books.google.co.ve.
4. Szabadváry, F. (2016). Kasaysayan ng Analytical Chemistry: International Series of Monographs sa Analytical Chemistry. Nabawi mula sa books.google.co.ve.
5. Khanna, SK, Verma, NK, at Kapila, B. (2006). Ang Excel na may Mga Layunin na Mga Tanong Sa Chemistry. Nabawi mula sa books.google.co.ve.