skanuj0020 2

42 2. Poditawowc pojęcia, stechiometria

1.    Prawo zachowania masy (Łomonosow, Lavoisier)

2.    Prawo stałych stosunków wagowych (Proust) .

3.    Prawo wielokrotnych stosunków wagowych (Dalton)..

4.    Prawo stosunków objętościowych (Gay-Lussac)

•dl

Prawo zachowania masy mówi, że w reakcji chemicznej masa substratów jest równa masie produktów. Prawo to dotyczy reakcji chemicznych zachodzących bez zmiany struktury jąder atomowych, gdzie towarzysząca im zmiana energii jest pomijana. Natomiast w reakcjach jądrowych efekty energetyczne są tak wysokie, że obniżają masę produktów. Dlatego obecnie prawo zachowania masy definiuje się następująco: w układzie zamkniętym suma masy i energii jest wielkością stałą,

ad 2

Prawo stałych stosunków wagowych mówi, że każdy związek chemiczny ma stały skład ilościowy (stały stosunek mas atomów poszczególnych pierwiastków w cząsteczce). Jeśli więc mamy np. związek chemiczny COj - tlenek węg!a(IV), to:

•mę-Hn^-12,01:32 - const

Podobnie w cząsteczce H2O m_H :m₀ ■ 2:16 ** 1:8 ^e const. Jeśli więc poddamy 9 g H₂0 rozkładowi (np. drogą elektro! łzy),^io otrzymamy 8 g tlenu i I g wodoru. Przy rozkładzie 90 g HjO otrzymamy 80 g tlenu i 10 g wodoru, a więc stosunek mas wynosi 1:8.

Podobnie mając próbkę NaCl, w której zawartość Na = 2,0 mg, możemy

x-‘3,x»fiigcr.

obliczyć ilość O: ^23g—

35,5gCl x

ad 3

Prawo wiciokrotnych stosunków wagowych mówi: jeżeli dwa pierwiastki tworzą kilka różnych związków chemicznych, to ilości wagowe jednego plswias&a p^ypciąjące w tych żwirkach na aką zzszz Ilość wsgową drugiego

Analiza kilku tlenków azotu wykazała następujący skład:

1) 63,63% N i 3637% O    2) 46,66% N i 5334% O

3) 36,84%Ni63,16%O ;•    4)30,43%Ni6937%O .

5) 25,93% Ni 74,07% O

Można obliczyć ilości wagowe jednego pierwiastka (na przykład tlenu) przypadające na taka sama ilość wagową drogiego pierwiastka (na przykład 1 g azotu).

W tlenku 1)na 63,63 gN    przypada3637 gO

tona 1 gN    przypada x g O

x • ‘—*—r = 0,5716 g O 63,63    '    ⁶

W analogiczny sposób można obliczyć, że w pozostałych tlenkach na 1 gN przypada:

2)    1,1432 g O 3) 1,7144 g O

4)    2,2864 g O 5)2,8565 gO

Ilości wagowe tlenu przypadające na taka samą ilość wagową azotu (1 g) mają się do siebie jak: 03716: 1,1432: 1,7144: 23864:2,8565, co (po podzieleniu przez najmniejszą wartość) daje 1:2:3:4:5, czyli niewielkie liczby całkowite.

ad4

Prawo stosunków objętościowych Gay-Lussaca mówi, te w reakcji chemicznej objętości substratów i produktów gazowych, odmierzone w stałej temperaturze i pod takim samym ciśnieniem, mają się do siebie jak niewielkie liczby całkowite.

Podczas syntezy wody z Hj i O* zachodzi reakcja:

2K₂ + 0₂ = 2H₂0, .

relacja stosunków objętościowych substratów i produktu wynosi 2:1:2.

Inne przykłady: ’

Nj + Qj-2NOi    1:12

CH₄ + 20₂-C0₂-‘-2H₂0    12:1:2

rozkład tlenku azotu(I!I):

NjO^NOz+NO    1:1:1

Przy omawianiu pięcia mola (rozdz. 23) powiedziano, te mol jest to ilość .substancji, która zawiera 6,022-10° atomów (b*iż jonów, cząsteczek, rodników); Ponieważ wiele sabstaagi dsammydk wystęot;. t w p«5nci gazów.