Definition der Zusammensetzung (Chemie)

Unter chemischer Zusammensetzung versteht man die relativen Anteile, in denen jedes Element, das Teil einer Substanz, Verbindung oder eines Materials ist, vorkommt. Dies kann sich ändern, wenn chemische Veränderungen auftreten oder eine bestimmte Menge eines Elements entfernt oder hinzugefügt wird, wodurch sich die Anteile der Verbindung ändern.

Die Tatsache, dass die chemische Zusammensetzung eines Stoffes angegeben wird, spricht für seine Identität Dies ist von grundlegender Bedeutung für die Charakterisierung und das Verständnis des Verhaltens verschiedener Materialien. Die chemische Zusammensetzung kann auf unterschiedliche Weise dargestellt werden. Zu den am häufigsten verwendeten gehören: chemische Formeln und prozentuale Zusammensetzung.

Chemische Formeln, prozentuale Zusammensetzung und Beispiele für beide Modelle

Chemische Elemente sind die Bausteine, aus denen alle uns bekannten Stoffe bestehen; sie werden durch chemische Symbole dargestellt, die sie voneinander unterscheiden. Zum Beispiel C für Kohlenstoff, H für Wasserstoff und O für Sauerstoff. Eine Möglichkeit, die chemische Zusammensetzung einer Verbindung darzustellen, sind chemische Formeln. Unter diesen wird am häufigsten die Summenformel verwendet verwendet das Symbol jedes in der Verbindung vorhandenen Elements, gefolgt von einer tiefgestellten Zahl, die die Anzahl der Atome des Elements angibt, aus denen die Verbindung besteht. Substanz. Zum Beispiel H

₂Oder die Summenformel von Wasser gibt an, dass die chemische Zusammensetzung dieser Substanz aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom pro Molekül besteht.

Die prozentuale Zusammensetzung eines Stoffes ist der Massenanteil, den jedes Element in der Verbindung darstellt, ausgedrückt in Prozenteinheiten. Sie wird berechnet, indem die Masse jedes Elements durch die Gesamtmasse dividiert und mit 100 % multipliziert wird. Zur Berechnung der prozentualen Zusammensetzung einer Verbindung werden die im Periodensystem angegebenen Atommassen für jedes Element herangezogen.

Wenn Sie beispielsweise die prozentuale Zusammensetzung von Wasser wissen möchten, müssen Sie zunächst die Molmasse berechnen, dazu addieren Sie die Atommassen von jedes Element, in diesem Fall Wasserstoff und Sauerstoff, multipliziert mit der Anzahl der Atome, die jedes Element bereitstellt, für Wasserstoff: H= (1g/mol)(2 Atome)= 2g/mol, und für Sauerstoff: O= (16 g/mol)(1 Atom)= 16 g/mol, addiert man beide Mengen: 2 g/mol +16 g/mol= 18 g/mol, das ergibt sich als Masse gesamt. Teilen Sie nun die Masse jedes Elements durch die Gesamtmasse und multiplizieren Sie sie mit 100 %, für Wasserstoff: (2 g/mol/18 g/mol)(100 %)= 11 %, (16 g/mol/18 g/mol )(100%)= 89%. Infolgedessen würde die prozentuale Zusammensetzung von Wasser 11 % Wasserstoff und 89 % Sauerstoff betragen. Diese Darstellung der chemischen Zusammensetzung ist besonders nützlich für Gemische, bei denen es sich um Einheiten aus zwei oder mehr Verbindungen handelt. kombiniert, hier wird die prozentuale Zusammensetzung verwendet, um die Konzentration jeder Verbindung in der Mischung zu bestimmen und vorherzusagen Verhalten.

Es gibt verschiedene Methoden, um die chemische Zusammensetzung eines Stoffes zu bestimmen. Darunter analytische Techniken wie Infrarotspektroskopie, Massenspektrometrie und Magnetresonanz Kernmoleküle können bestimmte Moleküle in einer Substanz identifizieren, indem sie die von ihnen erzeugten Muster und Spektren vergleichen Standards. Chromatographie ist eine weitere weit verbreitete Technik, da sie die Komponenten einer Mischung anhand ihrer Löslichkeitsunterschiede trennt, um die Komponenten in einer unbekannten Mischung zu kennen. Die elementare chemische Analyse umfasst Techniken wie die Absorptionsspektroskopie, die auf Wellenlängen basiert das ein bestimmtes Element absorbiert und anhand der aufgezeichneten Spektren kann man erkennen, welches Element darin vorhanden ist Substanz. Bestimmte Mikroskopietechniken, wie etwa die Transmissionselektronenmikroskopie, können ebenfalls dabei helfen, in einer Probe vorhandene Partikel zu identifizieren. Darüber hinaus gibt es quantitative Techniken, die es ermöglichen, die chemische Zusammensetzung eines Stoffes zu bestimmen Reaktionen, die die Identität bestimmter Moleküle offenbaren, wie z. B. Säure-Base-, Oxidations-Reduktions- und Niederschlag.

Anwendungen

Das Verständnis der chemischen Zusammensetzung von Stoffen ist in vielen Anwendungen unerlässlich, nicht nur in Chemie, aber auch in Werkstofftechnik, Umweltwissenschaften, Biologie, Physik der kondensierten Materie und Medizin, unter anderem. In industriellen Prozessen ist es beispielsweise von größter Bedeutung, die genaue chemische Zusammensetzung der Reagenzien zu kennen, die als Rohstoffe für die Produktion verwendet werden Dadurch entstehen bestimmte wertvolle Produkte. Dadurch wird eine vollständige Kontrolle über deren Qualität und Reinheit sowie die Sicherheit in den verschiedenen Phasen gewährleistet Strafverfolgung.

Um ein wenig über die Relevanz der chemischen Zusammensetzung im Gesundheitsbereich zu sprechen: Wenn es um Analysen zur Diagnose bestimmter Krankheiten geht, sind dies die Analysemethoden Determinanten, denn durch die Kenntnis der chemischen Zusammensetzung der biologischen Proben ist es möglich, deren Herkunft zu kennen oder ihren Ursprung zusätzlich für die Entwicklung zu identifizieren Bei der Entwicklung von Arzneimitteln und der Forschung auf diesem Gebiet für deren Formulierung ist eine Qualitätskontrolle, die die chemische Zusammensetzung der auf den Markt kommenden Produkte analysiert, sehr wichtig. Markt.