化学量論の法則の説明、例、および演習
の 化学量論の法則 反応に介入する各種の間の関係(質量)に基づいて、異なる物質の組成を記述する.
既存の問題はすべて、周期律表を構成するさまざまな元素のさまざまな比率での組み合わせによって形成されます。これらの労働組合は、「化学量論の法則」または「化学の重量法則」として知られる特定の組み合わせの法則によって支配されています。.
これらの原理は、定量化学の本質的な部分であり、方程式のバランスをとるため、および特定の反応を生成するためにどの試薬が必要か、または予想量の生成物を得るために必要な量.
それらは、科学の化学分野「四則」で広く知られている:質量保存則、定義された比率の法則、複数の比率の法則および相互比率の法則.
化学量論の4つの法則
2つの元素が化学反応によってどのように結合するかを決定したい場合は、以下に説明する4つの法則を考慮する必要があります。.
質量保存則(または「物質保存則」)
それは物質が創造されることも破壊されることもできない、すなわちそれは変換されることができるだけであるという原則に基づいています.
これは、断熱システム(周囲からの、または周囲への質量またはエネルギー移動がない場合)に存在する物質の量が時間の経過とともに一定に保たれなければならないことを意味します.
例えば、酸素ガスと水素ガスからの水の生成では、反応前後で各元素のモル数が同じであることが観察されているので、物質の総量は保存されている。.
2H2(g)+ O2(g)→2H2O(l)
運動:
P.- 前の反応が質量の保存則に従っていることを証明する.
R.- まず、反応物のモル質量を求めます。H2= 2 g、O2= 32 g、H2O = 18 g.
次に、反応の両側に各元素の質量を追加すると(平衡)、2 Hになります。2+○2 =(4 + 32)g = 36 g、反応体側および2 H2製品側でO = 36 g。これは、方程式が前述の法則に準拠していることを示しています.
定義された比率の法則(または「一定比率の法則」)
これは、各化学物質が、各化合物に固有の定義済みまたは固定の質量関係にある構成要素の組み合わせから形成されるという事実に基づいています.
水の例が示されており、その純粋な組成は必ず1モルのOである。2 (32g)そして2モルのH2 (4g)最高公約数が適用される場合、1モルのHが反応する2 8モルのOごとに2 または、同じで、1:8の比率で組み合わせる.
運動:
P.- 1モルの塩酸(HCl)があり、それぞれの成分が何パーセントであるかを知りたい.
R.- この種におけるこれらの元素の結合比は1:1であることが知られている。そして化合物のモル質量は約36.45 gである。同様に、塩素のモル質量は35.45g、水素のそれは1gであることが知られている。.
各元素の組成比を計算するには、元素のモル質量(1モルの化合物中のモル数)を化合物の質量で割り、この結果に100を掛けます。.
したがって、%H = [(1×1)g / 36.45g]×100 = 2.74%
%Cl = [(1×35.45)g / 36.45g]×100 = 97.26%
このことから、HClがどこから来ても、その純粋な状態では、それは常に2.74%の水素および97.26%の塩素から構成されることが推測される。.
複数の割合の法則
この法則によると、1つ以上の化合物を生成するために2つの要素間に組み合わせがある場合、一方の要素の質量はもう一方の不変の質量と結合し、小さい整数によって表される関係を保持します。.
二酸化炭素と一酸化炭素が例として挙げられており、それらは同じ元素からなる2つの物質ですが、二酸化物ではO / C = 2:1(各C原子に対して2つのOがあります)として関係しています。一酸化炭素あなたの関係は1:1.
運動:
P.- 酸素と窒素を組み合わせることで安定的に生成される5つの異なる酸化物があります(N2OR、NO、N2○3, N2○4 とN2○5).
R.- 各化合物中の酸素が増加していること、および一定割合の窒素(28g)を用いると、16、32(16×2)、48(16×3)、64(16×4)の比があることが観察される。 )およびそれぞれ80(16×5)gの酸素。つまり、単純な1、2、3、4、5の比率の比率があります。.
相互比率の法則(または「均等比率の法則」)
それは、元素が異なる化合物で異なる元素と組み合わされる割合の間の関係に基づいています.
言い換えれば、種Aが種Bに加わるが、AもCと結合するとします。要素BおよびCが結合されている場合、これらの質量比は、それらが特に要素Aの一定の質量で結合されているときの質量にそれぞれ対応することが必要である。.
運動:
P.- CSを形成するためのCが12g、Sが64gある場合2, またCOを発生させるために12gのCと32gのOを持っている2 そして最後に10gのSと10gのOがSOを生成する2. 等比率の原理はどのように説明できますか。?
R.- 定義された質量の炭素と組み合わされた硫黄と酸素の質量の割合は、64:32、すなわち2:1に等しい。その場合、直接接合すると、硫黄と酸素の比率は10:10、または同じ1:1になります。 2つの関係はそれぞれの種の単純な倍数です.
参考文献
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