Законы стехиометрии
Основные законы стехиометрии, включающие законы количественных соотношений между реагирующими веществами с помощью уравнений химических реакций, вывод формул химических соединений, составляют раздел химии, называемый стехиометрией.Стехиометрия включает в себя законыАвогадро,постоянства состава, кратных отношений, Гей-Люссака, эквивалентов и сохранения массы.
В основу составления химических уравнений положен метод материального баланса, основанный на законе сохранения массы (М.В. Ломоносов, , А. Лавуазье, ).
Закон сохранения массы веществ: масса всех веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе всех веществ, образовавшихся в результате реакции.
В химической реакции число взаимодействующих атомов остаётся неизменным, происходит только их перегруппировкас разрушением исходных веществ. Взаимодействие водорода и кислорода с образованием воды может быть записано с помощью уравнения химической реакции
Коэффициенты перед формулами химических соединений называются стехиометрическими.
Закон постоянства состава(Ж. Пруст) Каждое индивидуальное химическое вещество имеет постоянный качественный и количественный состав и определённое химическое строение независимо от способа его получения.
Такие соединения называются дальтонидами или стехиометрическими в отличие от бертолидов, состав которых зависит от способа получения. Они состоят не из молекул, а из атомов или ионов.
Закон кратных отношений(Д. Дальтон) Если два элемента образуют между собой несколько молекулярных соединений, то масса одного элемента, приходящаяся на одну и ту же массу другого, относятся между собой как небольшие целые числа.
Пусть у нас имеются данные о процентном содержании азота и кислорода в трёх оксидах: . Рассчитаем, сколько весовых частей кислорода приходится на одну весовую часть азота в этих соединениях: в Между собой эти величины относятся как . Можно было бы таким же образом рассчитать весовые части азота, приходящиеся на одну весовую часть кислорода в этих оксидах. Взяв их отношения, мы получаем .
Закон эквивалентов(И. Рихтер) В молекулярных соединениях массы составляющих их элементов относятся между собой как их эквиваленты или массы взаимодействующих веществ пропорциональны их молярным массам эквивалентов :
,
где и – массы реагирующих веществ, г, кг,
и – молярные массы эквивалентов этих веществ, ; .
Химическим эквивалентом веществаназывается такое его количество, которое соединяется с атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях. Это безразмерная величина.
Моль эквивалентов –количество вещества, содержащего столько же структурных единиц, сколько их содержится в изотопа углерода
Массу одного моля эквивалента называют молярной массой эквивалента вещества . Молярные массы эквивалентов веществ измеряют в .
Поскольку молярная масса какого-либо вещества численно совпадает с его относительной молекулярной массой, то из закона эквивалентов можно вывести следующие формулы для вычисления эквивалентных масс простых и сложных веществ:
, , [2],
[3],
.
– мольная масса соединений, .
При решении некоторых задач, в условиях которых содержаться сведения об объёмах газообразных участников реакции, целесообразно пользоваться значением эквивалентного объёма.
Эквивалентным объёмом называется объём, занимаемый при данных условиях эквивалентом вещества. Значение эквивалентного объёма вещества, находящегося в газообразном состоянии, можно найти, зная, что в мольном объёме любого газа, состоящего из одноатомных молекул, содержится атомов, состоящего из двухатомных молекул – атомов и т.д. Например, в содержится при нормальных условиях4 атомов водорода. Поскольку эквивалент атомов водорода равен , то в содержится эквивалента атомов водорода. Следовательно, эквивалентный объём молекул равен Рассуждая аналогично, вычислим эквивалентный объём газообразного кислорода
Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 2498;