Stehiometrija
Stehiometrija (grč. "stoicheion" element i "metrija" mjerenje) je primijenjena matematika u kemiji kojom računamo omjere brojeva atoma pojedinih elemenata u kemijskom spoju odnosno omjere množine spojeva u jednadžbi kemijske reakcije.[1]
Stehiometrija je primjena matematike u kemiji kojom možemo određivati molekularne formule kemijskih spojeva na temelju njihove kvantitativne analize, postavljati jednadžbi kemijskih reakcija i izračunavati količine tvari koje sudjeluju, odnosno nastaju u kemijskim reakcijama.[2]
Stehiometrija (grč.), grana kemija koja proučava kvantitativne odnose kem. spojeva (mase, volumene, množine) u procesima u kojima reaktanti prelaze u produkte. U stehiometrijske zakone mogu se ubrojiti i plinski zakoni, kao i zakoni elektrokemije i termodinamike.[3]
Temelji stehiometrije
Stehiometrija se temelji na prirodnim zakonima kemije i fizike:[4]
- zakon očuvanja masa (1785., Antoine Lavoisier)
- zakon stalnih omjera masa, (1799., Joseph Proust)
- zakon umnoženih omjera masa (1802., John Dalton)
- zakon stalnih volumnih omjera (1805., Louis Gay-Lussac)
- plinski zakoni
- zakoni elektrokemije
- zakoni termodinamike
Najčešće fizikalne veličine (bez osnovnih), mjerne jedinice i matematički izrazi u stehiometriji [5]
| Fizikalna veličina | simbol | mjerna jedinica |
| relativna atomska masa | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad A_r} | bez jedinice |
| relativna molekulska masa | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad M_r} | bez jedinice |
| masa atoma | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad m_a} | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad g} |
| masa molekule | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad m_f} | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad g} |
| množina | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad n} | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad mol} |
| množinska koncentracija | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad c} | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad mol/dm^3} |
| molna masa | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad M} | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad g/mol} |
| molni volumen | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad V_m^0 = 22,4} | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad dm^3/mol} |
| brojnost | Obrada nije uspjela. (Conversion error. Server ("https://wikimedia.org/api/rest_") reported: "Cannot get mml. Server problem."): {\displaystyle \quad N} | bez jedinice |
| Avogadrova konstanta | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad N_A = 6,022\cdot10^{23}} | Obrada nije uspjela. (Conversion error. Server ("https://wikimedia.org/api/rest_") reported: "Cannot get mml. Server problem."): {\displaystyle \quad mol^{-1}} |
| atomska jedinica mase | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad u = 1,6605\cdot 10^{-24}} | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad g} |
| plinska konstanta | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad R = 8,314472} | Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle Jmol^{-1}K^{-1}} |
Primjena stehiometrije - sastav smjesa tvari
Pod smjese tvari najčešće podrazumijevamo otopine koje su smjese otopljene tvari i otapala. Sastav smjesa možemo izražavati (definirati) omjerima, udjelima i koncentracijama.
- Omjer dviju vrijednosti neke veličine (mase, volumena ili množine) dviju sastojaka neke smjese (A i B) pokazuje koliko puta jedna vrijednost sadrži drugu. Omjer vrijednosti A i B piše se kao A : B. Omjer nema mjernu jedinicu.
- Udio jedne vrijednosti neke veličine (mase, volumena ili množine) u zbroju svih vrijednosti te veličine u smjesi (smjesa=100%) je omjer vrijednosti te veličine i zbroja svih vrijednosti veličina cjelokupne smjese. Udio vrijednosti A u vrijednosti smjese AB pišemo:
Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad maseni \ udio \quad w(A) = \frac {m(A)}{m(A)+m(B)}; \quad volumni \ udio \quad \varphi(A) = \frac {V(A)}{V(A)+V(B)}; \quad mnozinski \ udio\quad x(A)= \frac {n(A)}{n(A)+n(B)} \quad}
Udio vrijednosti A u smjesi AB nema mjernu jedinicu, to je broj < 1 i izražava se kao postotak (%).
- Koncentraciju neke tvari dobivamo dijeleći njezinu količinu (masu m, volumen V ili množinu n) sa ukupnim volumenom u kojem se ta tvar nalazi:
Obrada nije uspjela. (MathML sa SVG ili PNG za rezervu (preporučljivo za moderne preglednike i alate za pristupačnost): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \quad masena \ konc.\quad \gamma(A)=\frac {m(A)}{V(AB)}; \quad volumna \ konc.\quad \sigma(A)=\frac {V(A)}{V(AB)}; \quad mnozinska \ konc.\quad c(A)=\frac {n(A)}{V(AB)}}
Povijesna crtica
Jeremias Benjamin Richter (1762-1807) prvi je postavio načela stehiometrije. 1792. on je napisao:
Stehiometrija je znanost o mjerenju kvantitativnih masenih ili volumnih omjera kemijskih elemenata u spojevima i kemijskim reakcijama.[6]
Izvori
- ↑ [1] Institut za Hrvatski Jezik i Jezikoslovlje, Struna: Stehiometrija
- ↑ [2] Hrvatska enciklopedija, Stehiometrija
- ↑ [3] LZMK: Proleksis enciklopedija, Stehiometrija
- ↑ Sikirica, Korpar, Čolig: Kemija s vježbama 1, Školska knjiga, Zagreb, 2000., ISBN 953-0-20540-6 <abbr title="Lua error: Internal error: The interpreter exited with status 127.">nevaljani ISBN, str. 47-50
- ↑ Habuš, Tomašić, Liber: Opća kemija 1: Udžbenik kemije za prvi razred gimnazije, 1. izd., Profil, Zagreb, 2014., ISBN 978-953-12-1434-6 <abbr title="Lua error: Internal error: The interpreter exited with status 127.">nevaljani ISBN, str. 44-45, 132-142
- ↑ [4] Chemteam: Stoichiometry