68
P o d s t a w o w e P o j ę c i a i P r a w a . . .
68
69
•••
Podstawowe prawa chemiczne
Prawo zachowania masy:
w układzie zamkniętym łączna masa substratów jest
równa łącznej masie produktów.
Prawo stałości składu związku chemicznego (stosunków stałych):
pierwiastki,
tworząc dany związek chemiczny, łączą się w stałych stosunkach wagowych, co
oznacza, że skład chemiczny danego związku jest stały i ściśle określony.
= const.
m
y
m
x
pierwiastek X
m
X
pierwiastek Y
m
Y
związek chemiczny XY
V
1
=
V
2
=
V
3
=
V
4
=
V
dow
=
V
N
CO
2
=
N
O
2
=
N
CH
4
=
N
N
2
=
N
dow
=
N
V - objętość gazu
N – liczba cząsteczek
gazu
CO
2
O
2
CH
4
N
2
Dowolny
gaz
•••
równania reakcji chemicznych
Pełna interpretacja zapisu reakcji chemicznej została opisana w poniższej tabeli:
N
2
+
3 H
2
=
2 NH
3
1 mol cząsteczek N
2
3 mole cząsteczek H
2
2 mole cząsteczek NH
3
6,02 · 10
23
cząsteczek N
2
3 · 6,02 · 10
23
cząsteczek H
2
2 · 6,02 · 10
23
cząsteczek NH
3
2 · 14 g = 28 g
3 · 2 · 1 g = 6 g
2 · (14 g+ 3 · 1 g) = 34 g
34 g (masa substratów)
34 g (masa produktu)
stosunek molowy substratów 1:3
22,4 dm
3
N
2
3 · 22,4 dm
3
H
2
2 · 22,4 dm
3
NH
3
stosunek objętościowy substratów 1:3
Wydajność reakcji chemicznej:
W =
m
t
m
p
· 100%
gdzie:
m
p
– masa praktyczna
(rzeczywista ilość otrzymanego produktu)
m
t
– masa teoretyczna
(teoretyczna możliwa do otrzymania ilość produktu)
Jeżeli proces chemiczny realizowany jest poprzez kilka etapów o różnej wydajności
W
1
, W
2
, itd., to wydajność całkowitą procesu należy obliczyć ze wzoru:
W = (W
1
/100%) · (W
2
/100%) · … · 100%
•••
wzór sumaryczny i strukturalny
związku chemicznego
Wzór sumaryczny
określa skład jakościowy i ilościowy związku chemicznego.
Wzór strukturalny
(wzór kreskowy) określa skład jakościowy i ilościowy oraz
sposób powiązania poszczególnych atomów w cząsteczce (kreska obrazuje wiąza-
nie chemiczne).
przy określonej
wydajności W
przy wydajności
100%
w z ó r s u m a r y c z n y i s t r u k t u r a l n y . . .
m
s1
+ m
s2
= m
m = m
p1
+ m
p2
substrat 1
substrat 2
m
s2
m
s1
produkt 1
m
p1
produkt 2
m
p2
Prawo Avogadra
(dotyczy tylko substancji gazowych): w danych jednakowych
objętościach różnych gazów, w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury,
znajduje się jednakowa liczba cząsteczek.
Prawo stałych stosunków objętościowych:
objętości reagujących ze sobą gazów
oraz gazowych produktów reakcji odmierzone w tych samych warunkach ciśnienia
i temperatury pozostają do siebie w stosunku niewielkich liczb całkowitych.
wzór sumaryczny
NH
3
wzór strukturalny
N
H
H
H
wzór Lewisa
N
H
H
H