Betydningen av støkiometri (hva er, konsept og definisjon)

Hva er støkiometri:

Støkiometri er beregning for en balansert kjemisk ligning som vil bestemme forholdene mellom reaktanter og produkter i en kjemisk reaksjon.

Balansen i den kjemiske ligningen overholder prinsippene for bevaring og Daltons atommodeller, som loven om bevaring av masse, som sier at:

massen av reaktantene = massen av produktene

Slik sett må ligningen ha samme vekt på begge sider av ligningen.

Støkiometriske beregninger

Støkiometriske beregninger er måten en kjemisk ligning balanseres på. Det er to måter: prøve- og feilmetoden og den algebraiske metoden.

Støkiometrisk beregning ved prøving og feiling

Test- og feilmetoden for å beregne støkiometrien til en ligning skal følge følgende trinn:

1. Tell antall atomer for hvert kjemisk element i reaktantenes posisjon (til venstre for ligningen) og sammenlign disse mengdene i elementene som er posisjonert som produkter (til høyre for ligningen).
2. Balanse metallelementene.
3. Balansere ikke-metalliske elementer.

For eksempel den støkiometriske beregningen med prøving og feiling-metoden i følgende kjemiske ligning:

CH₄ + 2O₂ → CO + 2H₂ELLER

Karbon er balansert fordi det er 1 molekyl på hver side av ligningen. Hydrogen har også de samme mengdene på hver side. Oksygen, derimot, legger opp til 4 på venstre side (reaktanter eller reaktanter) og bare 2, derfor blir det ved prøving og feiling lagt til et underskrift 2 for å transformere CO til CO₂.

På denne måten resulterer den balanserte kjemiske ligningen i denne øvelsen: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂ELLER

Tallene som går foran forbindelsen, i dette tilfellet 2 av O₂ og 2 for H₂Eller de blir kalt støkiometriske koeffisienter.

Støkiometrisk beregning etter algebraisk metode

For den støkiometriske beregningen etter algebraisk metode, må de støkiometriske koeffisientene bli funnet. Følg trinnene for å gjøre dette:

1. Tildel ukjent
2. Multipliser det ukjente med antall atomer for hvert element
3. Tilordne en verdi (1 eller 2 anbefales) for å løse resten av de ukjente
4. Forenkle

Støkiometriske forhold

Støkiometriske forhold indikerer de relative andelene av kjemikalier som brukes til å beregne en balansert kjemisk ligning mellom reaktantene og deres produkter i en kjemisk løsning.

Kjemiske løsninger har forskjellige konsentrasjoner mellom løsemiddel og løsemiddel. Beregningen av mengdene overholder prinsippene for bevaring og atommodellene som påvirker de kjemiske prosessene.

Bevaringsprinsipper

Postulatene til bevaringsprinsippene vil senere bidra til å definere John Daltons atommodeller av atomenes natur. Modeller utgjør den første vitenskapsbaserte teorien, og markerer begynnelsen på moderne kjemi.

Lov om bevaring av masse: Det er ingen påvisbare endringer i den totale massen under en kjemisk reaksjon. (1783, Lavoisier)

Lov av bestemte proporsjoner: rene forbindelser har alltid de samme elementene i samme masseforhold. (1799, J. L. Proust)

Dalton atommodell

Daltons atommodeller danner grunnlaget for moderne kjemi. I 1803 postulerte The Basic Atomic Theory of John Dalton (1766-1844) følgende:

1. Kjemiske elementer består av identiske atomer for ett element, og det er forskjellig for ethvert annet element.
2. Kjemiske forbindelser dannes ved å kombinere en definert mengde av hver type atom for å danne et molekyl av forbindelsen.

Videre definerer Daltons lov med flere proporsjoner at når to kjemiske elementer kombineres for å danne en forbindelse, er det et heltallsforhold mellom de forskjellige massene til et element som kombineres med en konstant masse av et annet element i forbindelsen.

Derfor, i støkiometri kryssforhold mellom reaktanter og produkter er mulig. Det som ikke er mulig er blandingen av makroskopiske enheter (mol) med mikroskopiske enheter (atomer, molekyler).

Støkiometri og enhetskonvertering

Støkiometri bruker som en konverteringsfaktor fra den mikroskopiske verden av enheter av molekyler og atomer, for eksempel N₂ indikerer 2 molekyler av N₂ og 2 Nitrogenatomer mot den makroskopiske verden av molforholdet mellom mengdene av reaktanter og produkter uttrykt i mol.

I denne forstand er molekylet N₂ på mikroskopisk nivå har den et molforhold som uttrykkes som 6,022 * 10²³ (ett mol) N-molekyler₂.