UNDANG-UNDANG STOIKIOMETRI: PENERANGAN, CONTOH DAN LATIHAN - KIMIA - 2026

The undang-undang stoikiometri menggambarkan komposisi bahan yang berbeza, berdasarkan hubungan (oleh massa) di antara setiap spesies yang terlibat dalam tindak balas.

Semua bahan yang ada dibentuk oleh gabungan, dalam perkadaran yang berbeza, dari unsur kimia yang berbeza yang membentuk jadual berkala. Kesatuan ini diatur oleh undang-undang gabungan tertentu yang dikenali sebagai undang-undang stoikiometri atau undang-undang berat kimia.

Prinsip-prinsip ini adalah bahagian asas kimia kuantitatif, yang sangat diperlukan untuk menyeimbangkan persamaan dan untuk operasi sama pentingnya dengan menentukan reaktan mana yang diperlukan untuk menghasilkan reaksi tertentu atau mengira berapa banyak reaktan ini diperlukan untuk mendapatkan kuantiti produk yang diharapkan. .

Empat undang-undang ini terkenal di bidang kimia sains: undang-undang pemuliharaan jisim, hukum perkadaran pasti, hukum perkadaran berganda dan hukum perkadaran timbal balik.

4 Undang-undang Stoikiometri

Apabila anda ingin menentukan bagaimana dua unsur bergabung melalui tindak balas kimia, empat undang-undang yang dinyatakan di bawah mesti diambil kira.

Hukum Pemeliharaan Jisim (atau "Undang-undang Pemeliharaan Materi")

Ini berdasarkan pada prinsip bahawa materi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, yaitu, ia hanya dapat diubah.

Ini bermaksud bahawa untuk sistem adiabatik (di mana tidak ada pemindahan jisim atau tenaga dari atau ke sekitarnya) jumlah bahan yang ada mesti tetap berterusan sepanjang masa.

Sebagai contoh, dalam pembentukan air dari oksigen gas dan hidrogen, diperhatikan bahawa terdapat bilangan mol yang sama bagi setiap unsur sebelum dan sesudah tindak balas, sehingga jumlah jirim terpelihara.

2H ₂ (g) + O ₂ (g) → 2H ₂ O (l)

Senaman:

T. - Tunjukkan bahawa reaksi sebelumnya mematuhi undang-undang pemuliharaan jisim.

A.- Pertama, kita mempunyai jisim molar reaktan: H ₂ = 2 g, O ₂ = 32 g dan H ₂ O = 18 g.

Kemudian, tambahkan jisim setiap elemen pada setiap sisi tindak balas (seimbang), menghasilkan: 2H ₂ + O ₂ = (4 + 32) g = 36 g di sisi reaktan dan 2H ₂ O = 36 g pada bahagian produk. Oleh itu, telah ditunjukkan bahawa persamaan itu mematuhi undang-undang yang disebutkan.

Hukum perkadaran pasti (atau "Hukum perkadaran tetap")

Ini berdasarkan fakta bahawa setiap bahan kimia terbentuk dari gabungan unsur penyusunnya dalam hubungan jisim yang ditentukan atau tetap, yang unik untuk setiap sebatian.

Contoh air diberikan, yang komposisi dalam keadaan tulennya selalunya adalah 1 mol O ₂ (32g) dan 2 mol H ₂ (4g). Jika pembahagi sepunya terbesar digunakan, didapati bahawa satu mol H ₂ bertindak balas bagi setiap 8 mol O ₂ atau, yang adalah sama, mereka bergabung dalam nisbah 1: 8.

Senaman:

Q.- Anda mempunyai satu mol asid hidroklorik (HCl) dan anda ingin mengetahui berapa peratus setiap komponennya.

A.- Telah diketahui bahawa nisbah penyatuan unsur-unsur dalam spesies ini adalah 1: 1. Dan jisim molar sebatian adalah kira-kira 36.45 g. Begitu juga, jisim molar klorin diketahui 35.45 g dan hidrogen ialah 1 g.

Untuk mengira peratusan komposisi setiap unsur, jisim molar unsur (dikalikan dengan bilangan mol dalam satu mol sebatian) dibahagi dengan jisim sebatian dan hasil ini didarabkan dengan seratus.

Oleh itu:% H = x 100 = 2.74%

y% Cl = x 100 = 97.26%

Dari ini, bahawa, tanpa mengira dari mana HCl berasal, dalam keadaan tulen, ia akan selalu terdiri daripada 2.74% hidrogen dan 97.26% klorin.

Hukum pelbagai bahagian

Menurut undang-undang ini, jika ada gabungan antara dua elemen untuk menghasilkan lebih dari satu sebatian, maka jisim salah satu unsur bergabung dengan jisim yang tidak berubah dari yang lain, memelihara hubungan yang dimanifestasikan melalui bilangan bulat kecil.

Karbon dioksida dan karbon monoksida diberikan sebagai contoh, yang merupakan dua bahan yang terdiri daripada unsur-unsur yang sama, tetapi dalam dioksida mereka dihubungkan sebagai O / C = 2: 1 (untuk setiap atom C ada dua O) dan di monoksida nisbahnya adalah 1: 1.

Senaman:

Q.- Terdapat lima oksida berbeza yang dapat dihasilkan dengan cara yang stabil dengan menggabungkan oksigen dan nitrogen (N ₂ O, NO, N ₂ O ₃ , N ₂ O ₄ dan N ₂ O ₅ ).

A.- Diperhatikan bahawa oksigen di setiap sebatian semakin meningkat, dan dengan kadar nitrogen tetap (28 g) terdapat nisbah 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 ( 16 × 4) dan 80 (16 × 5) g oksigen masing-masing; iaitu, kita mempunyai nisbah sederhana 1, 2, 3, 4 dan 5 bahagian.

Undang-undang perkadaran timbal balik (atau "Undang-undang perkadaran setara")

Ini berdasarkan hubungan antara perkadaran di mana suatu unsur digabungkan dalam sebatian yang berbeza dengan unsur yang berbeza.

Dengan kata lain, jika spesies A bergabung dengan spesies B, tetapi A juga bergabung dengan C; Ini menunjukkan bahawa jika unsur B dan C bergabung, nisbah jisimnya sepadan dengan jisim masing-masing ketika mereka bergabung khususnya dengan jisim tetap unsur A.

Senaman:

Q.- Sekiranya anda mempunyai 12g C dan 64g S untuk membentuk CS ₂ , anda juga mempunyai 12g C dan 32g O untuk menghasilkan CO ₂ dan akhirnya 10g S dan 10g O untuk menghasilkan SO ₂ . Bagaimana prinsip perkadaran setara dapat digambarkan?

A.- Bahagian jisim sulfur dan oksigen dalam kombinasi dengan jisim karbon yang ditentukan adalah sama dengan 64:32, iaitu, 2: 1. Jadi, nisbah sulfur dan oksigen adalah 10:10 ketika bergabung secara langsung atau, apa yang sama, 1: 1. Jadi kedua-dua hubungan adalah gandaan sederhana bagi setiap spesies.

Rujukan

1. Wikipedia. (sf). Stoikiometri. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
2. Chang, R. (2007). Kimia, edisi kesembilan (McGraw-Hill).
3. Young, SM, Vining, WJ, Day, R., dan Botch, B. (2017). (Kimia Umum: Atom Pertama. Dipulihkan dari books.google.co.ve.
4. Szabadváry, F. (2016). Sejarah Kimia Analitik: Siri Monograf Antarabangsa dalam Analisis Kimia. Dipulihkan dari books.google.co.ve.
5. Khanna, SK, Verma, NK, dan Kapila, B. (2006). Excel Dengan Soalan Objektif Dalam Kimia. Dipulihkan dari books.google.co.ve.