Llogaritjet stekiometrike. Marrëdhëniet stekiometrike Skema e llogaritjes duke përdorur ekuacionet e reaksioneve kimike

Koeficienti i ajrit të tepërt me këtë metodë të organizimit të procesit të djegies duhet të korrespondojë me përzierjet e pasura afër stoikiometrisë. Në këtë rast, do të jetë shumë e vështirë të organizohet djegie efikase e përzierjeve të ligët për shkak të shpejtësisë së pamjaftueshme të përhapjes së pjesës së përparme të flakës me një probabilitet të lartë të zbutjes së burimeve të ndezjes, pabarazi të konsiderueshme ciklike të djegies dhe, në fund të fundit, ndezje të gabuar. Kështu, ky drejtim mund të quhet djegie jashtëzakonisht e ngadaltë e përzierjeve të pasura gaz-ajër.[...]

Koeficienti i tepërt i ajrit (a) ndikon ndjeshëm në procesin e djegies dhe përbërjen përbërëse të produkteve të djegies. Natyrisht, në 1.0) praktikisht nuk ka asnjë efekt në përbërjen përbërëse të gazrave të gripit dhe çon vetëm në një ulje të përqendrimit të përbërësve për shkak të hollimit me ajrin që nuk përdoret në procesin e djegies.

Bazuar në koeficientët stekiometrikë të reaksionit për prodhimin e klorotiofosfatit dialkil dhe zgjidhjes optimale për kriterin 2, vendosim kufizimin X3 = -0,26 (1,087 mol/mol).[...]

Kjo jep vlerën e koeficientit stekiometrik për konsumin e polifosfatit 1/us,p = g P/g COD(NAs).[...]

Në tabelë Tabela 24.5 tregon koeficientët e rendimentit stekiometrik të përcaktuar në eksperimentet e kryera në reaktorët me grumbull të vazhdueshëm me kulturë të pastër. Këto vlera janë në përputhje mjaft të mirë pavarësisht kushteve të ndryshme të rritjes mikrobiologjike.[...]

Nga shprehja (3.36) gjejmë koeficientin stekiometrik “sat.p = 0,05 g P/g COD(NAs).[...]

[ ...]

Nga shembulli 3.2, mund të gjeni koeficientët stekiometrikë të ekuacionit për heqjen e acidit acetik: 1 mol HAc (60 g HAc) kërkon 0,9 mol 02 dhe 0,9 32 = 29 g 02.[...]

Në këto formula, substanca e parë fillestare përfshihet në të gjitha ekuacionet stekiometrike dhe koeficienti i saj stoikiometrik në to është V/, = -1. Për këtë substancë, në çdo ekuacion stekiometrik jepen shkallët e shndërrimit të lu (në total ka K). Në ekuacionet (3.14) dhe (3.15), supozohet se komponenti i i-të, produkti për të cilin janë përcaktuar selektiviteti dhe rendimenti, është formuar vetëm në ekuacionin 1 stoikiometrik (pastaj E/ = x(). Sasitë e komponentëve në këto formula maten në mole (emërtimi LO, siç pranohet tradicionalisht në shkencat kimike. [...]

Gjatë hartimit të ekuacioneve redoks, koeficientët stekiometrikë gjenden në bazë të oksidimit të elementit para dhe pas reaksionit. Oksidimi i një elementi në përbërje përcaktohet nga numri i elektroneve të shpenzuara nga atomi për formimin e lidhjeve polare dhe jonike, dhe shenja e oksidimit përcaktohet nga drejtimi i zhvendosjes së çifteve të elektroneve lidhëse. Për shembull, oksidimi i jonit të natriumit në përbërjen NaCl është +1, dhe ai i klorit është -I.[...]

Është më e përshtatshme të paraqitet stoikiometria e një reaksioni mikrobiologjik duke përdorur një ekuacion ekuilibri stoikiometrik sesa në formën e tabelave të vlerave të koeficientit të rendimentit. Një përshkrim i tillë i përbërjes së përbërësve të një qelize mikrobiologjike kërkonte përdorimin e një formule empirike. Në mënyrë eksperimentale u krijua formula e substancës qelizore C5H702N, e cila përdoret shpesh në përgatitjen e ekuacioneve stoikiometrike.[...]

Në tabelë 3.6 paraqet vlerat tipike të konstantave kinetike dhe të tjera, si dhe koeficientët stekiometrikë për procesin aerobik të trajtimit të ujërave të zeza urbane. Duhet të theksohet se ekziston një korrelacion i caktuar midis konstanteve individuale, kështu që është e nevojshme të përdoret një grup konstantesh nga një burim, në vend që të zgjidhen konstante individuale nga burime të ndryshme. Në tabelë 3.7 tregon korrelacione të ngjashme.[...]

Metoda standardizohet nga sasitë e njohura të jodit, të konvertuara në ozon, bazuar në një koeficient stoikiometrik të barabartë me njësinë (1 mol ozon çliron 1 mol jod). Ky koeficient mbështetet nga rezultatet e një sërë studimesh, mbi bazën e të cilave u krijua stoikiometria e reaksioneve të ozonit me olefinat. Me një koeficient të ndryshëm, këto rezultate do të ishin të vështira për t'u shpjeguar. Megjithatë, puna zbuloi se koeficienti i specifikuar është 1.5. Kjo përputhet me të dhënat sipas të cilave një koeficient stekiometrik i barabartë me unitet fitohet në pH 9, dhe në një mjedis acid çlirohet dukshëm më shumë jod sesa në ato neutrale dhe alkaline.[...]

Testet u kryen me ngarkesë të plotë dhe një shpejtësi konstante të boshtit të gungës prej 1500 min1. Koeficienti i ajrit të tepërt varionte në rangun prej 0.8 [...]

Proceset materiale në natyrën e gjallë, ciklet e elementeve biogjene shoqërohen me flukse energjie me koeficientë stoikiometrikë që ndryshojnë brenda organizmave më të ndryshëm vetëm brenda një rendi të madhësisë. Për më tepër, për shkak të efikasitetit të lartë të katalizimit, konsumi i energjisë për sintezën e substancave të reja në organizma është shumë më pak se në analogët teknikë të këtyre proceseve.

Matjet e karakteristikave të motorit dhe emetimeve të dëmshme për të gjitha dhomat e djegies u kryen mbi një gamë të gjerë ndryshimesh në raportin e ajrit të tepërt nga vlera stoikiometrike në një përzierje jashtëzakonisht të dobët. Në Fig. 56 dhe 57 tregojnë rezultatet kryesore në varësi të a, të marra me një shpejtësi rrotullimi prej 2,000 min dhe një valvul mbytëse plotësisht të hapur. Vlera e këndit të kohës së ndezjes është zgjedhur nga kushti i marrjes së çift rrotullues maksimal.[...]

Procesi biologjik i heqjes së fosforit është kompleks, kështu që sigurisht qasja që ne përdorim është shumë e thjeshtuar. Në tabelë Figura 8.1 paraqet një grup koeficientësh stekiometrikë që përshkruajnë proceset që ndodhin me pjesëmarrjen e FAO. Tabela duket e ndërlikuar, por në të tashmë janë bërë thjeshtime.[...]

Në një nga punimet më të fundit, u pranua se 1 mol N02 jep 0,72 g jon N07. Sipas të dhënave të ofruara nga Organizata Ndërkombëtare për Standardizim, koeficienti stekiometrik varet nga përbërja e reagentëve të tipit Griess. Propozohen gjashtë variante të këtij reagjenti, që ndryshojnë në përbërjen e përbërësve të tij, dhe tregohet se efikasiteti i përthithjes për të gjitha llojet e tretësirave absorbuese është 90%, dhe koeficienti stekiometrik, duke marrë parasysh efikasitetin e përthithjes, varion nga 0,8 në 1. Reduktimi i sasisë së NEDA dhe zëvendësimi i acidit sulfanilik me sulfanilamide (streptocidi i bardhë) jep një vlerë më të lartë të këtij koeficienti. Autorët e veprës e shpjegojnë këtë me humbjen e HN02 për shkak të formimit të NO gjatë reaksioneve anësore.[...]

Gjatë projektimit të objekteve biokimike të trajtimit të ujërave të zeza dhe analizimit të funksionimit të tyre, zakonisht përdoren parametrat e mëposhtëm të projektimit: shkalla e oksidimit biologjik, koeficientët stekiometrikë për pranuesit e elektroneve, shkalla e rritjes dhe vetitë fizike të biomasës së llumit të aktivizuar. Studimi i ndryshimeve kimike në lidhje me transformimet biologjike që ndodhin në një bioreaktor bën të mundur marrjen e një kuptimi mjaft të plotë të funksionimit të strukturës. Për sistemet anaerobe, të cilat përfshijnë filtra anaerobe, një informacion i tillë nevojitet për të siguruar vlerën optimale të pH të mjedisit, i cili është faktori kryesor në funksionimin normal të objekteve të trajtimit. Në disa sisteme aerobike, të tilla si ato në të cilat ndodh nitrifikimi, kontrolli i pH është gjithashtu i nevojshëm për të siguruar norma optimale të rritjes mikrobike. Për impiantet e mbyllura të trajtimit, të cilat hynë në praktikë në fund të viteve '60, të cilat përdorin oksigjen të pastër (oksi-tank), studimi i ndërveprimeve kimike është bërë i nevojshëm jo vetëm për rregullimin e pH, por edhe për llogaritjen inxhinierike të pajisjeve të tubacionit të gazit. ...]

Konstanta e shpejtësisë së transformimit katalitik k në rastin e përgjithshëm është, në një temperaturë të caktuar, një funksion i konstanteve të shpejtësisë së reaksioneve të përparme, të kundërta dhe anësore, si dhe koeficientët e difuzionit të reagentëve fillestarë dhe produkteve të bashkëveprimit të tyre. . Shpejtësia e një procesi katalitik heterogjen përcaktohet, siç u përmend më lart, nga ritmet relative të fazave të tij individuale dhe kufizohet nga më të ngadaltët prej tyre. Si rezultat, rendi i reaksionit katalitik pothuajse kurrë nuk përkon me molekularitetin e reaksionit që korrespondon me raportin stoikiometrik në ekuacionin e këtij reaksioni, dhe shprehjet për llogaritjen e konstantës së shpejtësisë së transformimit katalitik janë specifike për fazat dhe kushtet specifike. të zbatimit të tij [...]

Për të kontrolluar reaksionin e neutralizimit, duhet të dini se sa acid ose alkali duhet të shtohet në tretësirë ​​për të marrë vlerën e kërkuar të pH. Për të zgjidhur këtë problem, mund të përdoret një metodë e vlerësimit empirik të koeficientëve stekiometrikë, e cila kryhet duke përdorur titrimin.[...]

Përbërja ekuilibër e produkteve të djegies në dhomë përcaktohet nga ligji i veprimit të masës. Sipas këtij ligji, shpejtësia e reaksioneve kimike është drejtpërdrejt proporcionale me përqendrimin e reagentëve fillestarë, secili prej të cilëve merret në një shkallë të barabartë me koeficientin stoikiometrik me të cilin substanca hyn në ekuacionin e reaksionit kimik. Bazuar në përbërjen e lëndëve djegëse, mund të supozojmë se produktet e djegies, për shembull, karburantet e lëngshme të raketave në dhomë do të përbëhen nga CO2, H20, CO, N0, OH, Li2, H2, N. H, O, për Karburanti i ngurtë i raketave - nga A1203, N2, H2, HC1, CO, C02, H20 në T = 1100...2200 K. [...]

Për të vërtetuar mundësinë e përdorimit të djegies me dy faza të gazit natyror, u kryen studime eksperimentale mbi shpërndarjen e temperaturave lokale, përqendrimet e oksideve të azotit dhe substancave të djegshme përgjatë gjatësisë së pishtarit, në varësi të raportit të ajrit të tepërt që furnizohet përmes djegësit. . Eksperimentet u kryen duke djegur gazin natyror në furrën e një kazani PTVM-50, të pajisur me një djegës vorbull VTI me shpërndarjen periferike të avionëve të gazit në një rrjedhë ajri tërthor rrotullues. Është vërtetuar se në ag O.bb procesi i djegies së karburantit përfundon në një distancë 1ph/X>Out = 4.2, dhe në ag=1.10 - në një distancë bph10out = 3.6. Kjo tregon një proces të zgjatur djegieje në kushte dukshëm të ndryshme nga ato stoikiometrike.[...]

Një matricë e thjeshtuar e parametrave të procesit me llum të aktivizuar pa nitrifikim është paraqitur në Tabelën. 4.2. Këtu supozohet se tre faktorë kryesorë kontribuojnë në procesin e konvertimit: rritja biologjike, degradimi dhe hidroliza. Shpejtësia e reagimit tregohet në kolonën e djathtë, dhe koeficientët e paraqitur në tabelë janë stoikiometrikë. Duke përdorur të dhënat e tabelës, mund të shkruani një ekuacion të balancës së masës, për shembull, për substancën organike që dekompozohet lehtësisht Be në një reaktor ideal përzierës. Shprehjet e transportit janë vetë-shpjeguese. Ne gjejmë dy shprehje që përshkruajnë transformimet e një substance duke shumëzuar koeficientët stoikiometrikë nga (në këtë rast) kolonat "komponent" me shpejtësitë përkatëse të reagimit nga kolona e djathtë e tabelës. 4.2.[...]

Në Fig. Figura 50 tregon ndryshimin e përmbajtjes së Shx në produktet e djegies (g/kWh) në varësi të përbërjes së përzierjes dhe kohës së ndezjes. Sepse Formimi i NOx varet kryesisht nga temperatura e gazit me ndezjen e hershme, emetimi i NOx rritet. Varësia e formimit të 1 Yux nga koeficienti i tepërt i ajrit është më kompleks, sepse ka dy faktorë të kundërt. Formimi i 1Ох varet nga përqendrimi i oksigjenit në përzierjen e djegies dhe nga temperatura. Përkulja e përzierjes rrit përqendrimin e oksigjenit, por ul temperaturën maksimale të djegies. Kjo çon në faktin se përmbajtja maksimale arrihet kur punohet me përzierje pak më të varfër se ato stoikiometrike. Në të njëjtat vlera të koeficientit të ajrit të tepërt, efikasiteti efektiv ka një maksimum.[...]

Në Fig. Figura 7.2 tregon varësinë eksperimentale të përqendrimit të metanolit nga përqendrimi i NO3-N në daljen e biofilterit me zhvendosje të plotë. Linjat që lidhin pikat eksperimentale karakterizojnë shpërndarjen e substancës përgjatë filtrit në raporte të ndryshme Smc/Sn- Pjerrësia e kurbave korrespondon me vlerën e koeficientit stoichiometrik: 3,1 kg CH3OH/kg NO -N. ]

Marrëdhënia që lidh përqendrimet e substancave reaguese me konstantën e ekuilibrit është një shprehje matematikore e ligjit të veprimit të masës, e cila mund të formulohet si më poshtë: për një reaksion të caktuar të kthyeshëm në një gjendje ekuilibri kimik, raporti i produktit të ekuilibrit. përqendrimet e produkteve të reaksionit ndaj produktit të përqendrimeve të ekuilibrit të substancave fillestare në një temperaturë të caktuar është një vlerë konstante dhe përqendrimi i secilës substancë duhet të rritet në fuqinë e koeficientit të saj stoikiometrik.[...]

Në Bashkimin Sovjetik, metoda e Polezhaev dhe Girina përdoret për të përcaktuar JO¡¡ në atmosferë. Kjo metodë përdor një zgjidhje 8% KJ për të kapur dioksidin e azotit. Përcaktimi i joneve të nitriteve në tretësirën që rezulton kryhet duke përdorur reagentin Griess-Ilosvay. Tretësira e jodurit të kaliumit është një absorbues dukshëm më efektiv i NO2 se sa tretësira e alkalit. Me vëllimin e tij (vetëm 6 ml) dhe shpejtësinë e transmetimit të ajrit (0,25 l/min), jo më shumë se 2% NO2 kalon nëpër pajisjen thithëse me një pllakë qelqi poroze. Mostrat e marra janë të ruajtura mirë (rreth një muaj). Koeficienti stekiometrik për përthithjen e NOa nga tretësira KJ është 0.75, duke marrë parasysh përparimin. Sipas të dhënave tona, kjo metodë nuk ndërhyn me NO në një raport përqendrimi NO:NOa 3:1.[...]

Disavantazhet e kësaj metode, e cila përdoret gjerësisht në praktikën e përpunimit të mbetjeve në temperaturë të lartë, është nevoja e përdorimit të reagentëve alkaline të shtrenjtë (NaOH dhe Na2CO3). Kështu, është e mundur të plotësohen nevojat e shumë industrive që kanë nevojë të neutralizojnë sasi të vogla mbetjesh të lëngshme me një gamë të gjerë përbërësish kimikë dhe çdo përmbajtje të përbërjeve organoklorike. Megjithatë, djegia e tretësve që përmbajnë klor duhet të trajtohet me kujdes, pasi në kushte të caktuara (1 > 1200°C, raporti i ajrit të tepërt > 1,5) gazrat e shkarkimit mund të përmbajnë fosgjen, një kloroksid karboni shumë toksik ose klorur të acidit karbonik ( COC12). Përqendrimi i rrezikshëm për jetën e kësaj substance është 450 mg për 1 m3 ajër.[...]

Proceset e shpëlarjes ose gërryerjes kimike të mineraleve pak të tretshëm ose të shoqërimit të tyre karakterizohen nga formimi i fazave të reja të ngurta; ekuilibrat ndërmjet tyre dhe komponentëve të tretur analizohen duke përdorur diagramet fazore termodinamike. Vështirësitë themelore këtu zakonisht lindin në lidhje me nevojën për të përshkruar kinetikën e proceseve, pa të cilat shqyrtimi i tyre shpesh nuk justifikohet. Modelet kinetike korresponduese kërkojnë pasqyrimin e ndërveprimeve kimike në formë eksplicite - përmes përqendrimeve të pjesshme të substancave reaguese cx, duke marrë parasysh koeficientët stoikiometrikë V. të reaksioneve specifike.

Të gjitha marrëdhëniet sasiore gjatë llogaritjes së proceseve kimike bazohen në stoikiometrinë e reaksioneve. Është më i përshtatshëm për të shprehur sasinë e një substance në llogaritjet e tilla në mole, ose njësi derivatesh (kmol, mmol, etj.). Nishani është një nga njësitë bazë SI. Një mol i çdo substance korrespondon me sasinë e tij numerikisht të barabartë me peshën e tij molekulare. Prandaj, pesha molekulare në këtë rast duhet të konsiderohet një vlerë dimensionale me njësi: g/mol, kg/kmol, kg/mol. Për shembull, pesha molekulare e azotit është 28 g/mol, 28 kg/kmol, por 0,028 kg/mol.

Masa dhe sasitë molare të një substance lidhen nga marrëdhëniet e njohura

N A = m A / M A; m A = N A M A,

ku N A është sasia e komponentit A, mol; m A është masa e këtij komponenti, kg;

M A - pesha molekulare e komponentit A, kg/mol.

Në proceset e vazhdueshme, rrjedha e substancës A mund të shprehet si mol e saj

sasia për njësi të kohës

ku W A është rrjedha molare e komponentit A, mol/s; τ - kohë, s.

Për një reagim të thjeshtë që është praktikisht i pakthyeshëm, zakonisht stoichiomet

ekuacioni ric shkruhet në formë

v A A + v B B = v R R + v S S.

Sidoqoftë, është më e përshtatshme të shkruhet ekuacioni stekiometrik në formën e një algjebrike

th, duke supozuar se koeficientët stoikiometrikë të reaktantëve janë negativë dhe ato të produkteve të reaksionit janë pozitiv:

Pastaj për çdo reagim të thjeshtë mund të shkruajmë barazitë e mëposhtme:

Indeksi "0" i referohet sasisë fillestare të komponentit.

Këto barazi lindin ekuacionet e mëposhtme të bilancit material për një komponent për një reagim të thjeshtë:

Shembulli 7.1. Reaksioni i hidrogjenizimit të fenolit në cikloheksanol vazhdon sipas ekuacionit

C 6 H 5 OH + ZH 2 = C 6 H 11 OH, ose A + ZV = R.

Llogaritni sasinë e produktit të formuar nëse sasia fillestare e komponentit A ishte 235 kg, dhe sasia përfundimtare ishte 18,8 kg

Zgjidhje: Shkruajmë reaksionin në formë

R - A - ZV = 0.

Masat molekulare të përbërësve: M A = 94 kg/kmol, M B = 2 kg/kmol dhe

M R = 100 kg/kmol. Atëherë sasitë molare të fenolit në fillim dhe në fund të reaksionit do të jenë:

N A 0 = 235/94 = 2,5; N A 0 = 18,8/94 =0,2; n = (0,2 - 2,5)/(-1) = 2,3.

Sasia e cikloheksanolit të formuar do të jetë e barabartë me

N R = 0 +1∙2,3 = 2,3 kmol ose m R = 100∙2,3 = 230 kg.

Përcaktimi i reaksioneve stoikiometrikisht të pavarura në sistemin e tyre gjatë llogaritjeve materiale dhe termike të aparateve të reaksionit është i nevojshëm për të përjashtuar reaksionet që janë shuma ose diferenca e disa prej tyre. Ky vlerësim mund të kryhet më lehtë duke përdorur kriterin Gram.

Për të shmangur llogaritjet e panevojshme, është e nevojshme të vlerësohet nëse sistemi është i varur stoikiometrikisht. Për këto qëllime është e nevojshme:

Transpozoni matricën origjinale të sistemit të reaksionit;

Shumëzoni matricën origjinale me atë të transpozuar;

Llogaritni përcaktorin e matricës katrore që rezulton.

Nëse ky përcaktues është zero, atëherë sistemi i reaksionit është i varur stoikiometrikisht.

Shembulli 7.2. Ne kemi një sistem reagimesh:

FeO + H2 = Fe + H2O;

Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O;

FeO + Fe 2 O 3 + 4H 2 = 3 Fe + 4H 2 O.

Ky sistem është i varur stoikiometrikisht, pasi reaksioni i tretë është shuma e dy të tjerëve. Le të krijojmë një matricë

Stoikiometria përfshin gjetjen e formulave kimike, hartimin e ekuacioneve për reaksionet kimike dhe llogaritjet e përdorura në kiminë përgatitore dhe analizat kimike.

Në të njëjtën kohë, shumë komponime inorganike, për arsye të ndryshme, mund të kenë një përbërje të ndryshueshme (berthollide). Substancat për të cilat vërehen devijime nga ligjet e stoikiometrisë quhen jo stoikiometrike. Kështu, oksidi i titanit (II) ka një përbërje të ndryshueshme, në të cilën mund të ketë nga 0,65 deri në 1,25 atome oksigjen për atom titani. Bronzi i natriumit të tungstenit (që i përket bronzeve të oksidit të tungstatit të natriumit), ndërsa natriumi hiqet prej tij, ndryshon ngjyrën e tij nga e verdha e artë (NaWO 3) në blu-jeshile të errët (NaO 3WO 3), duke kaluar nëpër ngjyra të kuqe të ndërmjetme dhe vjollcë. Dhe madje edhe kloruri i natriumit mund të ketë një përbërje jo-stekiometrike, duke marrë një ngjyrë blu kur metali është i tepërt. Devijimet nga ligjet e stoikiometrisë vërehen për fazat e kondensuar dhe shoqërohen me formimin e tretësirave të ngurta (për substancat kristalore), shpërbërjen e një përbërësi të tepërt të reaksionit në një lëng ose shpërbërjen termike të përbërjes që rezulton (në fazën e lëngshme, në shkrirja).

Nëse substancat fillestare hyjnë në një bashkëveprim kimik në përmasa të përcaktuara rreptësisht, dhe si rezultat i reaksionit, formohen produkte, sasia e të cilave mund të llogaritet me saktësi, atëherë reaksione të tilla quhen stoikiometrike dhe ekuacionet kimike që i përshkruajnë ato janë të quajtura ekuacione stoikiometrike. Duke ditur peshën molekulare relative të komponimeve të ndryshme, është e mundur të llogaritet se në çfarë përmasash do të reagojnë këto komponime. Raportet molare ndërmjet substancave që marrin pjesë në reaksion tregohen me koeficientë që quhen stoikiometrikë (janë edhe koeficientët e ekuacioneve kimike, janë edhe koeficientët e ekuacioneve të reaksioneve kimike). Nëse substancat reagojnë në një raport 1:1, atëherë quhen sasitë e tyre stoikiometrike ekuimolar.

Termi "stoikiometri" u prezantua nga I. Richter në librin "Fillimet e stoikiometrisë, ose arti i matjes së elementeve kimike" (J. B. Richter. Anfangsgründe der Stöchyometrie ose Meßkunst chymischer Elemente. Erster, Zweyter und Dritter Theil. Breßlau und Hirschberg, 1792–93), i cili përmblodhi rezultatet e përcaktimeve të tij të masave të acideve dhe bazave gjatë formimit të kripërave.

Stoikiometria bazohet në ligjet e ruajtjes së masës, ekuivalentët, ligjin e Avogadro, Gay-Lussac, ligjin e qëndrueshmërisë së përbërjes, ligjin e raporteve të shumëfishta. Zbulimi i ligjeve të stoikiometrisë, në mënyrë rigoroze, shënoi fillimin e kimisë si një shkencë ekzakte. Rregullat e stoikiometrisë nënvizojnë të gjitha llogaritjet që lidhen me ekuacionet e reaksioneve kimike dhe përdoren në kiminë analitike dhe përgatitore, teknologjinë kimike dhe metalurgjinë.

Ligjet e stoikiometrisë përdoren në llogaritjet që lidhen me formulat e substancave dhe gjetjen e rendimentit teorikisht të mundshëm të produkteve të reaksionit. Le të shqyrtojmë reagimin e djegies së përzierjes së termitit:

Fe 2 O 3 + 2Al → Al 2 O 3 + 2Fe. (85,0 g F e 2 O 3 1) (1 m o l F e 2 O 3 160 g F e 2 O 3) (2 m o l A l 1 m o l F e 2 O 3) (27 g A l 1 m o l A l) = 28,7 g A l (\displaystyle \mathrm (\majtas((\frac (85.0\ g\ Fe_(2)O_(3))(1))\djathtas)\majtas((\frac (1\ mol\ Fe_( 2)O_(3))(160\ g\ Fe_(2)O_(3)))\djathtas)\majtas((\frac (2\ mol\ Al)(1\ mol\ Fe_(2)O_(3 )))\djathtas)\majtas((\frac (27\ g\ Al)(1\ mol\ Al))\djathtas)=28,7\ g\ Al) )

Kështu, për të kryer një reaksion me 85,0 gram oksid hekuri (III), nevojiten 28,7 gram alumin.

YouTube Enciklopedike

1 / 3

Stoikiometria

Kimia 11 Ligjet kimike stekiometrike

Probleme në kimi. Përzierjet e substancave. Zinxhirët stekiometrikë

Titra

Ne e dimë se çfarë është një ekuacion kimik dhe kemi mësuar se si ta balancojmë atë. Tani jemi gati të studiojmë stoikiometrinë. Kjo fjalë jashtëzakonisht e zbukuruar shpesh i bën njerëzit të mendojnë se stoikiometria është e vështirë. Në realitet, ai thjesht ka të bëjë me studimin ose llogaritjen e marrëdhënieve midis molekulave të ndryshme në një reaksion. Këtu është përkufizimi i dhënë nga Wikipedia: Stoikiometria është llogaritja e raporteve sasiore ose të matshme të reaktantëve dhe produkteve. Do të shihni që në kimi përdoret shpesh fjala reagentë. Për shumicën e qëllimeve tona, ju mund të përdorni fjalën reagentë dhe reaktantë në mënyrë të ndërsjellë. Ata janë të dy reagues në reagim. Termi "reagentë" përdoret ndonjëherë për lloje të caktuara reaksionesh ku dëshironi të shtoni një reagent dhe të shihni se çfarë ndodh. Dhe kontrolloni nëse supozimi juaj për substancën është i saktë apo jo. Por për qëllimet tona, reagenti dhe reaktanti janë të njëjtat koncepte. Ekziston një marrëdhënie midis reaktantëve dhe produkteve në një ekuacion kimik të balancuar. Nëse na jepet një ekuacion i pabalancuar, atëherë dimë se si të marrim një ekuacion të balancuar. Ekuacioni kimik i balancuar. Le të kalojmë në stoikiometri. Pra, për të fituar përvojë në balancimin e ekuacioneve, do të filloj gjithmonë me ekuacione të pabalancuara. Le të themi se kemi trioksid hekuri. Do ta shkruaj. Në të, dy atome hekuri janë të lidhur me tre atome oksigjeni. Plus alumini... alumini. Rezultati është Al2O3 plus hekur. Më lejoni t'ju kujtoj se kur bëjmë stoikiometri, gjëja e parë që duhet të bëjmë është të balancojmë ekuacionet. Një numër i madh problemesh stoikiometrie do të jepen duke përdorur një ekuacion tashmë të balancuar. Por më duket një praktikë e dobishme balancimi i vetë ekuacioneve. Le të përpiqemi ta balancojmë atë. Këtu kemi dy atome hekuri në këtë trioksid hekuri. Sa atome hekuri kemi në anën e djathtë të ekuacionit? Ne kemi vetëm një atom hekuri. Le ta shumëzojmë me 2 këtu. E shkëlqyeshme, tani kemi tre oksigjen në këtë pjesë. Dhe tre oksigjen në këtë pjesë të ekuacionit. Duket mire. Ose nëse ju jap 10 gram nga këto molekula dhe 30 gram nga këto molekula, cila prej tyre do të përdoret së pari? E gjitha është stoikiometri. Pikërisht me këto dy detyra do të merremi në këtë video tutorial. Le të themi se na dhanë 85 gram trioksid hekuri. Le ta shkruajmë këtë. 85 gram trioksid hekuri. Pyetja ime për ju është sa gram alumin na duhen? Sa gram alumin na duhen? Është e thjeshtë. Nëse shikoni ekuacionin, mund të shihni menjëherë raportin mol. Për çdo mol të kësaj, pra për çdo mol të atij... për çdo atom të trioksidit të hekurit që përdorim, na duhen dy atome alumini. Pra, ne duhet të kuptojmë se sa mole të kësaj molekule ka në 85 gram. Dhe atëherë duhet të kemi dy herë më shumë nishane alumini. Sepse për çdo mol trioksid hekuri kemi dy mol alumin. Ne thjesht shikojmë shanset, shikojmë vetëm numrat. Një molekulë e trioksidit të hekurit kombinohet me dy molekula alumini për të krijuar një reaksion. Le të llogarisim fillimisht sa nishane ka në 85 gram. Sa është masa atomike ose numri masiv i gjithë kësaj molekule? Më lejoni ta bëj këtu më poshtë. Pra, ne kemi dy hekur dhe tre oksigjen. Më lejoni të shkruaj masat atomike të hekurit dhe oksigjenit. Hekuri është këtu, 55.85. Dhe mendoj se është mjaft e mjaftueshme për të rrumbullakosur në 56. Le të imagjinojmë se kemi të bëjmë me një lloj hekuri, më saktë, me një izotop hekuri që ka 30 neutrone. Ai ka një numër të masës atomike 56. Hekuri ka një numër të masës atomike 56. Ndërsa oksigjeni, siç e dimë tashmë, është 16. Hekuri ishte 56. Kjo masë do të jetë... do të jetë 2 herë 56 plus 3 herë 16. Ne mund ta bëjmë këtë në mendjen tonë. Por ky nuk është një mësim matematike, kështu që unë do të llogaris gjithçka në një kalkulator. Le të shohim, 2 herë 56... 2 herë 56 plus 3 herë 16 është e barabartë me 160. A është e saktë? Kjo është 48 plus 112, apo jo, 160. Pra, një molekulë e trioksidit të hekurit do të ketë një masë të barabartë me njëqind e gjashtëdhjetë njësi të masës atomike. Njëqind e gjashtëdhjetë njësi të masës atomike. Pra, një mol ose... një mol ose 6,02 herë 10 deri në fuqinë e 23-të të molekulave të oksidit të hekurit do të kishte një masë... hekur, dioksid hekuri, po... do të kishte një masë prej 160 gramësh. Në reagimin tonë thamë se fillojmë me 85 gram oksid hekuri. Sa nishane është ky? 85 gram trioksid hekuri... 85 gram trioksid hekuri është i barabartë me fraksionin 85/160 mol. Kjo është e barabartë me 85 pjesëtuar me 160, që është 0.53. 0,53 mol. Gjithçka me të cilën kemi punuar deri më tani, e cila është treguar në jeshile dhe blu, ishte e nevojshme për të përcaktuar se sa nishane ka në 85 gram trioksid hekuri. Ne përcaktuam se kjo është e barabartë me 0.53 mole. Sepse një nishan i plotë do të ishte 160 gram. Por ne kemi vetëm 85. Nga ekuacioni i balancuar e dimë se për çdo mol trioksid hekuri na duhen dy mole alumini. Nëse kemi 0,53 mol molekula hekuri, më saktë trioksid hekuri, atëherë do të na duhet dyfishi i sasisë së aluminit. Na duhen 1.06 mol alumini. Unë do të marr vetëm 0,53 herë 2. Sepse raporti është 1:2. Për çdo molekulë të një lënde na duhen dy molekula të një tjetre. Për çdo mol të një lënde na duhen dy mole të tjetrës. Nëse kemi 0,53 mol, ju e shumëzoni atë me 2 dhe merrni 1,06 mol alumini. E shkëlqyeshme, kështu që ne sapo kuptuam se sa gram përmban një mol alumini dhe më pas e shumëzuam atë për të marrë 1.06 dhe e quajtëm atë në ditë. Alumini. Në Mbretërinë e Bashkuar kjo fjalë shqiptohet paksa ndryshe. Në fakt, më pëlqen shqiptimi britanik. Alumini ka një peshë atomike prej 26.98. Le të imagjinojmë që alumini me të cilin kemi të bëjmë ka një masë prej 27 njësi të masës atomike. Kështu që. Vetëm alumini ka një masë prej 27 njësi të masës atomike. Një mol alumini do të jetë 27 gram. Ose 6.02 herë 10 deri në fuqinë e 23-të të atomeve të aluminit, që jep 27 gram. Nëse na duhen 1.06 nishane, sa do të jetë? 1,06 mol alumini është 1,06 herë 27 gram. Sa është?

Stoikiometria- marrëdhëniet sasiore ndërmjet substancave reaguese.

Nëse reagentët hyjnë në një bashkëveprim kimik në sasi të përcaktuara rreptësisht dhe si rezultat i reaksionit formohen substanca, sasia e të cilave mund të llogaritet, atëherë reaksione të tilla quhen stoikiometrike.

Ligjet e stoikiometrisë:

Quhen koeficientët në ekuacionet kimike para formulave të përbërjeve kimike stoikiometrike.

Të gjitha llogaritjet duke përdorur ekuacione kimike bazohen në përdorimin e koeficientëve stoikiometrikë dhe shoqërohen me gjetjen e sasive të një substance (numri i moleve).

Sasia e substancës në ekuacionin e reaksionit (numri i moleve) = koeficienti përballë molekulës përkatëse.

N A=6,02×10 23 mol -1.

η - raporti i masës aktuale të produktit m fq në një teorikisht të mundshme m t, e shprehur në fraksione të njësisë ose në përqindje.

Nëse rendimenti i produkteve të reaksionit nuk tregohet në gjendje, atëherë në llogaritjet merret i barabartë me 100% (rendimenti sasior).

Skema e llogaritjes duke përdorur ekuacionet e reaksioneve kimike:

1. Shkruani një ekuacion për një reaksion kimik.
2. Mbi formulat kimike të substancave shkruani madhësi të njohura dhe të panjohura me njësi matëse.
3. Nën formulat kimike të substancave me të njohura dhe të panjohura, shkruani vlerat përkatëse të këtyre sasive të gjetura nga ekuacioni i reaksionit.
4. Hartoni dhe zgjidhni një proporcion.

Shembull. Llogaritni masën dhe sasinë e oksidit të magnezit të formuar gjatë djegies së plotë të 24 g magnez.