化学量論の法則は、反応に関与する各種間の関係(質量による)に基づいて、さまざまな物質の組成を記述します。
既存のすべての物質は、周期表を構成するさまざまな化学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。これらの共用体は、化学量論の法則または化学の重みの法則として知られている特定の組み合わせの法則に準拠しています。
これらの原則は定量化学の基本的な部分であり、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必要な反応物を決定したり、予想される量の生成物を得るのに必要なこれらの反応物の数を計算するのと同じくらい重要な操作には不可欠です。 。
4つの法則は、科学の化学分野で広く知られています。質量保存の法則、定比率の法則、複数の比率の法則、および逆比例の法則です。
化学量論の4つの法則
化学反応を通じて2つの要素がどのように結合するかを決定する場合、以下に説明する4つの法則を考慮する必要があります。
質量保存の法則(または「物質保存の法則」)
これは、物質を作成したり破壊したりすることはできない、つまり変換することしかできないという原則に基づいています。
これは、(周囲からの、または周囲への質量またはエネルギーの移動がない)断熱システムの場合、存在する物質の量は、時間をかけて一定でなければならないことを意味します。
たとえば、気体の酸素と水素から水を生成する場合、反応の前後で各元素のモル数は同じであることが観察されているため、物質の総量は保存されています。
2H 2(g)+ O 2(g)→2H 2 O(l)
運動:
Q.-以前の反応が質量保存の法則に準拠していることを示します。
A.-最初に、反応物のモル質量:H 2 = 2 g、O 2 = 32 g、およびH 2 O = 18 g。
次に、反応の各側の各要素の質量が追加(バランス)されます。結果として、2H 2 + O 2 =(4 + 32)g = 36 g(反応物側)および2H 2 O = 36 g(オン)製品側。したがって、方程式は前述の法則に準拠することが示されています。
一定比率の法則(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または固定された質量関係でその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。
水の例が示されています。その純粋な状態での組成は、常に1モルのO 2(32g)と2モルのH 2(4g)になります。最大公約数を適用すると、8モルのO 2ごとに1モルのH 2が反応するか、同じである場合、それらは1:8の比率で結合します。
運動:
Q.- 1モルの塩酸(HCl)があり、その各成分の割合を知りたいのですが。
A.-この種のこれらの元素の結合比率は1:1であることが知られています。また、化合物のモル質量は約36.45 gです。同様に、塩素のモル質量は35.45 gであることが知られており、水素のモル質量は1 gです。
各要素のパーセント組成を計算するには、要素のモル質量(1モルの化合物のモル数で乗算)を化合物の質量で割って、この結果に100を掛けます。
したがって、%H = x 100 = 2.74%
y%Cl = x 100 = 97.26%
このことから、HClがどこから来たかに関係なく、純粋な状態では常に2.74%の水素と97.26%の塩素で構成されます。
複数の比率の法則
この法則によれば、2つの要素の組み合わせが複数の化合物を生成する場合、一方の要素の質量は他方の不変の質量と結合し、小さな整数で表される関係を維持します。
二酸化炭素と一酸化炭素が例として挙げられています。これらは同じ元素で構成される2つの物質ですが、二酸化窒素ではO / C = 2:1(各C原子に対して2つのOがあります)および一酸化炭素の比率は1:1です。
運動:
Q.-酸素と窒素を組み合わせることにより、安定した方法で生成できる5種類の酸化物があります(N 2 O、NO、N 2 O 3、N 2 O 4およびN 2 O 5)。
A.-各化合物の酸素が増加しており、窒素の割合が一定(28 g)の場合、16、32(16×2)、48(16×3)、64(それぞれ16×4)および80(16×5)gの酸素。つまり、単純な比率は1、2、3、4、および5パーツです。
逆比例の法則(または「同等の比例の法則」)
それは、元素が異なる元素を含む異なる化合物に組み合わされている比率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と結合する場合。したがって、要素BとCが結合した場合、それらの質量比は、特に要素Aの固定質量と結合したときのそれぞれの質量に対応します。
運動:
Q.- CS 2を形成するために12gのCと64gのSがある場合、CO 2を生成するために12gのCと32g のOがあり、最後にSO 2を生成するために10gのSと10gのOがあります。同等の比率の原理をどのように説明できますか?
A.-定義された炭素の質量と組み合わせた硫黄と酸素の質量の比率は、64:32、つまり2:1です。つまり、直接結合する場合の硫黄と酸素の比率は10:10、または同じ場合は1:1です。したがって、2つの関係は各種の単純な倍数です。
参考文献
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