Mi a sztöchiometria:
A sztöchiometria az kiegyensúlyozott kémiai egyenlet kiszámítása amely meghatározza a reagensek és a termékek közötti arányokat egy kémiai reakció során.
A kémiai egyenlet egyensúlya megfelel a megőrzés elveinek és Dalton atommodelljeinek, például a tömegmegőrzés törvényének, amely kimondja, hogy:
a reagensek tömege = a termékek tömege
Ebben az értelemben az egyenletnek egyenlő súlyúnak kell lennie az egyenlet mindkét oldalán.
Sztöchiometriai számítások
A sztöchiometrikus számítások segítik a kémiai egyenlet kiegyensúlyozását. Kétféle módszer létezik: a próba és hiba módszer és az algebrai módszer.
Sztöchiometrikus számítás próbával és hibával
Az egyenlet sztöchiometriájának kiszámításához használt kísérleti és hibamódszer a következő lépéseket követi:
- Számolja meg az egyes kémiai elemek atomjainak számát a reagensek helyzetében (az egyenlet bal oldalán), és hasonlítsa össze ezeket a mennyiségeket a termékként elhelyezett elemekben (az egyenlet jobb oldalán).
- Kiegyensúlyozza a fémes elemeket.
- Kiegyenlíti a nemfém elemeket.
Például a sztöchiometrikus számítás a kísérlet és hiba módszerrel a következő kémiai egyenletben:
CH4 + 2O2 → CO + 2H2VAGY
A szén kiegyensúlyozott, mert az egyenlet mindkét oldalán 1 molekula található. A hidrogén mindkét oldalon azonos mennyiségű. Az oxigén viszont legfeljebb 4-et ad a bal oldalon (reagensek vagy reagensek), és csak 2-t, ezért kísérlet és hiba útján egy 2-es indexet adunk a CO2.
Ily módon a kiegyensúlyozott kémiai egyenlet ebben a gyakorlatban eredményezi: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2VAGY
A vegyületet megelőző számok, ebben az esetben az O 2 értéke2 és 2 H-ra2Vagy hívják őket sztöchiometriai együtthatók.
Sztöchiometrikus számítás algebrai módszerrel
Az algebrai módszerrel végzett sztöchiometriai számításhoz meg kell találni a sztöchiometrikus együtthatókat. Ehhez hajtsa végre a következő lépéseket:
- Hozzárendelés ismeretlen
- Szorozza meg az ismeretlent az egyes elemek atomszámával
- Rendeljen értéket (1 vagy 2 ajánlott) a többi ismeretlen megoldására
- Egyszerűsítse
Sztöchiometrikus arányok
A sztöchiometriai összefüggések azok a vegyi anyagok relatív arányát mutatják, amelyeket a reagensek és termékeik kémiai oldatban kiegyensúlyozott kémiai egyenletének kiszámításához használnak.
A kémiai oldatok koncentrációja az oldott anyag és az oldószer között eltérő. A mennyiségek kiszámítása betartja a megőrzés alapelveit és a kémiai folyamatokat befolyásoló atommodelleket.
Természetvédelmi elvek
A konzervációs elvek posztulátumai később segítenek meghatározni John Dalton atommodelljeit az atomok természetéről. A modellek jelentik az első tudományos alapú elméletet, amely a modern kémia kezdetét jelöli.
A misék megőrzésének törvénye: A kémiai reakció során nincsenek kimutatható változások a teljes tömegben. (1783, Lavoisier)
Határozott arányú törvény: a tiszta vegyületek mindig ugyanazokkal az elemekkel rendelkeznek azonos tömegarányban. (1799, J. L. Proust)
Dalton atommodell
Dalton atommodelljei alkotják a modern kémia alapját. 1803-ban John Dalton (1766-1844) alapvető atomelmélete a következőket feltételezte:
- A kémiai elemek egy elem azonos atomjaiból állnak, és minden más elemnél különböznek.
- A kémiai vegyületeket úgy állítják elő, hogy egyes atomtípusok meghatározott mennyiségét egyesítik a vegyület molekulájává.
Ezenkívül a Dalton többszörös arányú törvénye meghatározza, hogy amikor 2 kémiai elem együtt 1 vegyületet képez, akkor egész összefüggés van az egyik elem különféle tömegei között, amelyek kombinálódnak a vegyület másik elemének állandó tömegével.
Ezért a sztöchiometriában a keresztkapcsolatok lehetségesek a reagensek és a termékek között. Ami nem lehetséges, az a makroszkopikus egységek (anyajegyek) és a mikroszkopikus egységek (atomok, molekulák) keveréke.
Sztöchiometria és egységkonverzió
A sztöchiometria a mikroszkopikus világ konverziós tényezőjeként használja molekulák és atomok egységeit, például N2 2 N molekula jelzése2 és 2 nitrogénatom a makroszkopikus világ felé a reaktánsok és a termékek molban kifejezett mennyiségének moláris összefüggése alapján.
Ebben az értelemben az N molekula2 mikroszkópos szinten mólaránya 6,022 * 1023 (egy mol) N molekula2.
