Значение стехиометрии

Что такое стехиометрия:

Стехиометрия - это расчет сбалансированного химического уравнения, которое будет определять соотношение между реагентами и продуктами в химической реакции.

Баланс в химическом уравнении подчиняется принципам сохранения и атомным моделям Дальтона, таким как Закон сохранения массы, который гласит, что:

масса реагентов = масса продуктов

В этом смысле уравнение должно иметь равный вес с обеих сторон уравнения.

Стехиометрические расчеты

Стехиометрические расчеты - это способ сбалансировать химическое уравнение. Есть 2 пути: метод проб и ошибок и алгебраический метод.

Стехиометрический расчет методом проб и ошибок

Метод проб и ошибок для вычисления стехиометрии уравнения должен сопровождаться следующими шагами:

  1. Подсчитайте количество атомов каждого химического элемента в позиции реагентов (слева от уравнения) и сравните эти количества в элементах, обозначенных как продукты (справа от уравнения).
  2. Сбалансируйте металлические элементы.
  3. Балансируйте неметаллические элементы.

Например, стехиометрический расчет методом проб и ошибок в следующем химическом уравнении:

СН4 + 2О2 → СО + 2Н2О

Углерод сбалансирован, потому что на каждой стороне уравнения находится по одной молекуле. Водород также имеет одинаковое количество с каждой стороны. Кислород, с другой стороны, добавляет до 4 слева (реагенты или реагенты) и только 2, поэтому методом проб и ошибок добавляется индекс 2 для преобразования CO в CO2.

Таким образом, сбалансированное химическое уравнение в этом упражнении дает: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O.

Цифры перед соединением, в данном случае 2 для O2 и 2 для H2O, называются стехиометрическими коэффициентами.

Стехиометрический расчет алгебраическим методом

Для стехиометрического расчета алгебраическим методом необходимо найти стехиометрические коэффициенты. Для этого выполните следующие действия:

  1. Назначить неизвестно
  2. Умножьте неизвестное на количество атомов каждого элемента.
  3. Присвойте значение (рекомендуется 1 или 2), чтобы решить остальные неизвестные
  4. Упрощать

См. Также Catalyst.

Стехиометрические соотношения

Стехиометрические отношения указывают на относительные пропорции химических веществ, которые используются для расчета сбалансированного химического уравнения между реагентами и их продуктами в химическом растворе.

Химические растворы имеют разные концентрации растворенного вещества и растворителя. Расчет величин подчиняется принципам сохранения и атомным моделям, которые влияют на химические процессы.

Принципы сохранения

Постулаты принципов сохранения позже помогут определить атомные модели природы атомов Джона Дальтона. Модели составляют первую научно обоснованную теорию, положившую начало современной химии.

Закон сохранения массы: Во время химической реакции нет заметных изменений общей массы. (1783, Лавуазье)

Закон определенных пропорций: чистые соединения всегда содержат одни и те же элементы в одной и той же массовой доле. (1799, Дж. Л. Пруст)

Атомная модель Дальтона

Атомные модели Дальтона составляют основу современной химии. В 1803 году «Основы атомной теории» Джона Далтона (1766-1844) постулировали следующее:

  1. Химические элементы состоят из одинаковых атомов для одного элемента и отличаются для любого другого элемента.
  2. Химические соединения образуются путем объединения определенного количества атомов каждого типа с образованием молекулы соединения.

Кроме того, закон множественных пропорций Дальтона определяет, что, когда 2 химических элемента объединяются в одно соединение, существует целочисленное соотношение между различными массами одного элемента, которые сочетаются с постоянной массой другого элемента в этом соединении.

Следовательно, в стехиометрии возможны перекрестные отношения между реагентами и продуктами. Что невозможно, так это смешение макроскопических единиц (молей) с микроскопическими единицами (атомами, молекулами).

Стехиометрия и преобразование единиц измерения

Стехиометрия использует в качестве коэффициента преобразования из микроскопического мира единицы молекул и атомов, например, N2, который указывает 2 молекулы N2 и 2 атома азота в сторону макроскопического мира молярным соотношением между количествами реагентов и продуктов, выраженными в молях. .

В этом смысле молекула N2 на микроскопическом уровне имеет молярное соотношение, которое выражается как 6,022 * 1023 (один моль) молекул N2.

теги:  Общее Популярные Выражения Технологии-Электронные Инновации