Prawo stałości składu

Nie wszystkie związki chemiczne mają zawsze stały skład. W bertolidach zawartość pierwiastków nie jest stała. Na przykład wzór tlenku żelaza 2 zapisujemy jako FeO, ale w rzeczywistości należałoby go zapisać raczej jako Fe 0,95 O, bo ze względu na defekty sieci krystalicznej, żelaza jest w nim ciut za mało. Metal próbuje kompensować braki zwiększając stopień utlenienia niektórych atomów na 3. Większość związków chemicznych ma stały skład. Na przykład woda, niezależnie czy ta w naszym kranie, czy oceaniczna, czy powstała w wyniku spalania wodoru, czy z roztopionego lodu, zawsze ma taki sam skład. Jej cząsteczka składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu. Oznacza to, że woda spełnia prawo stałości składu. O czym ono mówi? Że związek chemiczny, niezależnie od pochodzenia i sposobu otrzymywania ma taki sam skład jakościowy i ilościowy. Jeśli woda ma stały skład, to znaczy, że ma stałą zawartość procentową wodoru i tlenu oraz stały stosunek masowy tych pierwiastków. Możemy obliczyć te wartości i będą one uniwersalne na całym świecie, dla każdej z około 47 septyliardów cząsteczek. Policzysz ze mną? Masa wodoru to 2 razy 1 unit, czyli 2 unity. Jeden atom tlenu waży 16 unitów. Na 2 unity wodoru przypada więc 16 unitów tlenu. Mamy więc stosunek 2 do 16 a po skróceniu: jeden do ośmiu. Teraz zajmiemy się składem procentowym wody. Cała cząsteczka waży 2 razy 1 unit czyli masa wodoru, plus 16 unitów czyli masa tlenu co daje nam razem 18 unitów. 18 unitów to 100% masy wody. W wodzie mamy dwa atomy wodoru. Te 2 unity to x procent masy cząsteczki wody. W ten sposób otrzymaliśmy proporcję. Wymnażamy ją na krzyż i otrzymujemy: 18 razy x, czyli 18 x równa się 2 razy 100 czyli 200, a więc x to 200 przez 18 czyli w przybliżeniu 11,1. A więc zawartość procentowa wodoru to 11 i 1/10. procenta Zawartość procentową tlenu możemy obliczyć z podobnej proporcji, ale prościej będzie nam odjąć już obliczone 11,1% od 100%. A więc zawartość procentowa tlenu to 100% odjąć 11,1%, co daje nam 88,9%. Pamiętaj, że skład procentowy można obliczyć też stosując odpowiednie wzory. Możesz się z nimi spotkać na lekcjach chemii. Obliczyliśmy, jaki stosunek masowy i skład procentowy ma woda. Teraz ty oblicz samodzielnie te wartości dla innego, powszechnie znanego związku: tlenku węgla 4. Sprawdźmy, jak ci poszło. W tlenku węgla 4 mamy jeden atom węgla o masie 12 unitów i dwa atomy tlenu o masie 16 unitów każdy, czyli 2 razy 16 - 32 unity. Stosunek mas tych pierwiastków to więc 12 do 32, a po skróceniu 3 do ośmiu. Mam nadzieję, że masz taki sam wynik? Teraz skład procentowy. Masa cząsteczki CO2 to: 12 unitów dodać 32 unity, czyli 44 unity. Układamy proporcję dla węgla. 44 unity to 100% masy tlenku węgla. W tym mamy 12 unitów węgla co stanowi x procent. Wymnażamy na krzyż i otrzymujemy: 44 razy x, czyli 44x równa się 12 razy 100 czyli 1200, a więc x jest równy 27,3, czyli zawartość procentowa węgla to 27,3%. Poznaliśmy w ten sposób zawartość procentową węgla w tlenku węgla 4. Tlenu będzie 100% minus 27,3%, co daje 72,7% Prawo stałości składu mówi, że dany związek chemiczny, niezależnie od pochodzenia i sposobu otrzymywania ma zawsze taki sam skład czyli proporcje atomów każdego z pierwiastków które go tworzą. Tym filmem chcieliśmy ci pokazać że obliczenia chemiczne nie muszą być trudne. Pomyśl, kto jeszcze ma z tym tematem problem i podziel się z nim tą lekcją.