Znaczenie stechiometrii (co to jest, pojęcie i definicja)

Co to jest stechiometria:

Stechiometria to obliczenia dla zrównoważonego równania chemicznego który określi stosunki między reagentami i produktami w reakcji chemicznej.

Równowaga w równaniu chemicznym jest zgodna z zasadami zachowania i modelami atomowymi Daltona, takimi jak Prawo Zachowania Masy, które stwierdza, że:

masa reagentów = masa produktów

W tym sensie równanie musi mieć równą wagę po obu stronach równania.

Obliczenia stechiometryczne

Obliczenia stechiometryczne to sposób na zrównoważenie równania chemicznego. Istnieją 2 sposoby: metoda prób i błędów oraz metoda algebraiczna.

Obliczenia stechiometryczne metodą prób i błędów

Metoda prób i błędów obliczania stechiometrii równania powinna przebiegać według następujących kroków:

1. Policz liczbę atomów każdego pierwiastka chemicznego w pozycji reagentów (po lewej stronie równania) i porównaj te ilości w pierwiastkach umieszczonych jako produkty (po prawej stronie równania).
2. Zrównoważ elementy metaliczne.
3. Wyważ elementy niemetaliczne.

Na przykład obliczenie stechiometryczne metodą prób i błędów w następującym równaniu chemicznym:

CH₄ + 2O₂ → CO + 2H₂LUB

Węgiel jest zrównoważony, ponieważ po każdej stronie równania znajduje się 1 cząsteczka. Wodór ma również taką samą ilość z każdej strony. Z drugiej strony tlen dodaje do 4 po lewej stronie (reagenty lub reagenty) i tylko 2, dlatego metodą prób i błędów dodaje się indeks dolny 2, aby przekształcić CO w CO₂.

W ten sposób zrównoważone równanie chemiczne w tym ćwiczeniu daje: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2 godz₂LUB

Liczby poprzedzające związek, w tym przypadku 2 z O₂ i 2 dla H₂Lub nazywają się współczynniki stechiometryczne.

Obliczenia stechiometryczne metodą algebraiczną

W celu obliczenia stechiometrycznego metodą algebraiczną należy znaleźć współczynniki stechiometryczne. Aby to zrobić, wykonaj następujące czynności:

1. Przypisz nieznane
2. Pomnóż nieznane przez liczbę atomów każdego pierwiastka
3. Przypisz wartość (zalecane 1 lub 2), aby rozwiązać resztę niewiadomych
4. Uproszczać

Stosunki stechiometryczne

Relacje stechiometryczne wskazują względne proporcje substancji chemicznych, które są wykorzystywane do obliczenia zrównoważonego równania chemicznego między reagentami a ich produktami w roztworze chemicznym.

Roztwory chemiczne mają różne stężenia między substancją rozpuszczoną a rozpuszczalnikiem. Obliczanie wielkości odbywa się zgodnie z zasadami konserwacji i modelami atomowymi, które wpływają na procesy chemiczne.

Zasady konserwacji

Postulaty zasad zachowania pomogą później zdefiniować modele atomowe Johna Daltona dotyczące natury atomów. Modele stanowią pierwszą teorię opartą na nauce, wyznaczającą początek współczesnej chemii.

Prawo zachowania masy: Nie ma wykrywalnych zmian w masie całkowitej podczas reakcji chemicznej. (1783, Lavoisier)

Prawo określonych proporcji: czyste związki zawsze zawierają te same pierwiastki w tym samym stosunku masowym. (1799, JL Proust)

Model atomowy Daltona

Modele atomowe Daltona stanowią podstawę współczesnej chemii. W 1803 roku The Basic Atomic Theory Johna Daltona (1766-1844) postulował, co następuje:

1. Pierwiastki chemiczne składają się z identycznych atomów dla jednego pierwiastka i jest inny dla każdego innego pierwiastka.
2. Związki chemiczne powstają przez połączenie określonej ilości każdego typu atomu w cząsteczkę związku.

Co więcej, prawo wielu proporcji Daltona definiuje, że gdy 2 pierwiastki chemiczne łączą się w jeden związek, istnieje zależność całkowita między różnymi masami jednego pierwiastka, które łączą się ze stałą masą innego pierwiastka w związku.

Dlatego w stechiometrii możliwe są relacje krzyżowe między reagentami a produktami. Nie jest możliwe zmieszanie jednostek makroskopowych (moli) z jednostkami mikroskopowymi (atomy, molekuły).

Stechiometria i konwersja jednostek

Stechiometria wykorzystuje jako współczynnik konwersji ze świata mikroskopowego jednostki cząsteczek i atomów, na przykład N₂ wskazując 2 cząsteczki N₂ oraz 2 atomy azotu w kierunku świata makroskopowego przez molowy związek między ilościami reagentów i produktów wyrażonych w molach.

W tym sensie cząsteczka N₂ na poziomie mikroskopowym ma stosunek molowy wyrażony jako 6,022 * 10²³ (jeden mol) cząsteczek N₂.