Меню Главная Случайная статья Настройки Стехиометрия Материал из https://ru.wikipedia.org Стехиометрия (от др.-греч. «элемент» + «измерять») — в химии учение о количественных соотношениях между массами (объёмами для газов) веществ, участвующих в химических реакциях в качестве реагентов или Содержание 1 Этимология 2 Стехиометрическое соотношение 3 Стехиометрические и нестехиометрические соединения 4 Примеры использования 5 См. также 6 Примечания 7 Литература Этимология Термин «стехиометрия» ввёл И. Рихтер в книге «Начала стехиометрии, или Искусство измерения химических элементов» (J. B. Richter. Anfangsgrnde der Stchyometrie oder Mekunst chymischer Elemente. Erster, Zweyter und Dritter Theil. Brelau und Hirschberg, 1792-93), обобщивший результаты своих определений масс кислот и оснований при образовании солей[4]. Термин происходит от древнегреческих слов стоихеион ( — «элемент») и метрон ( — «мера»). Слово «стехиометрия» использовалось патриархом Константинопольским Никифором для обозначения количества строк в каноническом Новом Завете и некоторых апокрифах. Стехиометрическое соотношение Если исходные вещества вступают в химическое взаимодействие в строго определённых соотношениях, а в результате реакции образуются продукты, количество которых поддаётся точному расчёту, то такие реакции называются стехиометрическими, а описывающие их химические уравнения — стехиометрическими уравнениями. Зная относительные молекулярные массы различных соединений, можно рассчитать, в каких соотношениях эти соединения будут реагировать. Мольные соотношения между веществами — участниками реакции показывают коэффициенты, которые называют стехиометрическими (они же — коэффициенты химических уравнений, они же — коэффициенты уравнений химических реакций)[5][6]. Если вещества реагируют в соотношении 1:1, то их стехиометрические количества называют эквимолярными Стехиометрические и нестехиометрические соединения Понятие стехиометрии относят не только к химическим реакциям, но к составу химических соединений. В стехиометрических соединениях химические элементы присутствуют в строго определённых соотношениях (соединения постоянного стехиометрического состава, они же дальтониды). Примером стехиометрических соединений могут служить вода Н2О, сахароза С12Н22О11 и практически все другие органические, а также множество неорганических соединений. В то же время подавляющее большинство неорганических соединений преимущественно немолекулярного строения в силу разных причин могут иметь переменный состав. Вещества, для которых наблюдаются отклонения от законов стехиометрии, называют нестехиометрическими или бертолидами[1]. Так, оксид титана(II) имеет переменный состав[7], в котором на один атом титана может приходиться от 0,65 до 1,25 атома кислорода. Натриевольфрамовая бронза[8] (относящийся к оксидным бронзам вольфрамат натрия) по мере удаления из неё натрия меняет свой цвет от золотисто-жёлтого (NaWO3) до тёмного сине-зелёного (NaO•3WO3), проходя через промежуточные красный и фиолетовый цвета[9]. И даже хлорид натрия может иметь нестехиометрический состав, приобретая синий цвет при избытке металла[10]. Отклонения от законов стехиометрии наблюдаются для конденсированных фаз и связаны с образованием твёрдых растворов (для кристаллических веществ), с растворением в жидкости избытка компонента реакции или термической диссоциацией образующегося соединения (в жидкой фазе, в расплаве). Примеры использования Законы стехиометрии используют в расчётах связанных с формулами веществ и нахождением теоретически возможного выхода продуктов реакции. Рассмотрим для примера реакцию горения термитной смеси: ${\displaystyle {\ce {Fe2O3 + 2 Al -> Al2O3 + 2 Fe}}}$. Сколько граммов алюминия необходимо взять для завершения реакции с 85,0 граммами [[ оксида железа(III)? Молярные массы оксида железа и алюминия 159,69 и 27 г/моль соответственно. На 1 моль оксида железа, согласно уравнению реакции, требуется 2 моля алюминия, т. е. на 159,69 г оксида железа требуется 54 г алюминия. Соответственно, по формуле пропорции на 85 г оксида железа требуется: 8554/159,69 = 28,74 г. Таким образом, для проведения реакции с 85,0 г оксида железа(III) необходимо 28,74 г алюминия. См. также Гравиметрический анализ Кислородный баланс Стехиометрическая валентность Стехиометрическая горючая смесь Титриметрический анализ Примечания 1 2 Химическая энциклопедия, т. 4, 1995, с. 437. БСЭ, 1-е изд., т. 52, 1947, с. 885. БСЭ, 2-е изд., т. 40, 1957, с. 641. 1 2 Richter, J.B. Anfangsgrnde der Stchyometrie oder Mekunst chymischer Elemente : [нем.]. — Breslau and Hirschberg, (Germany) : Johann Friedrich Korn der Aeltere, 1792. — Vol. vol. 1. — P. 121. Архивная копия от 7 января 2022 на Wayback Machine В химической термодинамике стехиометрические коэффициенты исходных веществ (реагентов) считают отрицательными Nijmeh, Joseph; Tye, Mark. Stoichiometry and Balancing Reactions . LibreTexts (2 октября 2013). Дата обращения: 5 мая 2021. Архивировано 22 апреля 2021 года. Реми Г., Курс неорганической химии, т. 2, 1966, с. 73. Химическая энциклопедия, т. 1, 1988, с. 321. Рипан Р., Четяну И., Неорганическая химия, т. 2, 1972, с. 378. Некрасов, Т. 2, 1973, с. 232. Литература Большая Советская Энциклопедия. — 1-е изд. — М.: ОГИЗ — Советская энциклопедия, 1947. — Т. 52. — 944 с.