Az összetétel meghatározása (kémia)

A kémiai összetétel azt a relatív arányt jelenti, amelyben egy anyag, vegyület vagy anyag részét képező elemek megtalálhatók. Ez megváltozhat, ha kémiai változások következnek be, vagy egy bizonyos mennyiségű elemet kivonnak vagy hozzáadnak, megváltoztatva a vegyület arányát.

Bármely anyag kémiai összetételének megjelölésének ténye annak azonosságáról beszél, amely ami alapvető a különböző viselkedésének jellemzéséhez és megértéséhez anyagokat. A kémiai összetétel többféleképpen ábrázolható, a leggyakrabban használtak: kémiai képletek és százalékos összetétel.

Kémiai képletek, százalékos összetétel és példák mindkét modellhez

A kémiai elemek azok a blokkok, amelyek az általunk ismert összes anyagot alkotják; kémiai szimbólumokkal vannak ábrázolva, amelyek megkülönböztetik őket egymástól. Például C szénatomot, H hidrogént és O oxigént jelent. Egy vegyület kémiai összetételének bemutatásának egyik módja a kémiai képletek, amelyek közül a leggyakrabban használt molekulaképlet, amely a vegyületben jelenlévő minden elem szimbólumát használja, amelyet egy alsó indexszám követ, amely jelzi az elem atomjainak számát, amelyek az vegyületet alkotják. anyag. Például H

₂Vagy a víz molekulaképlete azt jelzi, hogy ennek az anyagnak a kémiai összetétele molekulánként két hidrogénatom és egy oxigénatom.

Az anyag százalékos összetétele az a tömegarány, amelyet a vegyület egyes elemei képviselnek, százalékos egységekben kifejezve. Kiszámítása úgy történik, hogy az egyes elemek tömegét elosztjuk a teljes tömeggel, és megszorozzuk 100%-kal. A vegyület százalékos összetételének kiszámítása a periódusos táblázatban közölt atomtömegeket használja, amelyek az egyes elemeknek felelnek meg.

Például, ha meg akarja tudni a víz százalékos összetételét, először ki kell számítania a moláris tömegét, ehhez össze kell adnia minden elem, ebben az esetben a hidrogén és az oxigén, megszorozva az egyes elemek által biztosított atomok számával, hidrogén esetén: H= (1g/mol)(2 atom)= 2 g/mol, oxigénre pedig: O= (16 g/mol) (1 atom)= 16 g/mol, mindkét mennyiséget hozzáadva: 2 g/mol +16 g/mol= 18 g/mol, ezt a következőképpen vesszük tömeg teljes. Most oszd el az egyes elemek tömegét a teljes tömeggel, és szorozd meg 100%-kal, hidrogén esetén: (2 g/mol/18 g/mol) (100%)= 11%, (16 g/mol/18 g/mol) )(100%)= 89%. Ennek eredményeként a víz százalékos összetétele 11% hidrogén, 89% oxigén lenne. A kémiai összetétel ezen ábrázolása különösen hasznos olyan keverékeknél, amelyek két vagy több vegyületből állnak. kombinálva, itt a százalékos összetételt használjuk a keverékben lévő egyes vegyületek koncentrációjának meghatározására és annak előrejelzésére viselkedés.

Különféle módszerek léteznek az anyag kémiai összetételének meghatározására. Ezek közé tartoznak az olyan analitikai technikák, mint az infravörös spektroszkópia, tömegspektrometria és mágneses rezonancia nukleáris, képes azonosítani az anyagban lévő specifikus molekulákat az általuk generált mintázatok és spektrumok összehasonlításával szabványoknak. A kromatográfia egy másik széles körben használt technika, mivel a keverék komponenseit az oldhatósági különbségek alapján választja el, hogy megismerje az ismeretlen keverék összetevőit. Az elemi kémiai elemzés olyan technikákat foglal magában, mint például az abszorpciós spektroszkópia, amely a hullámhosszokon alapul amely elnyel egy bizonyos elemet és a felvett spektrumok alapján meg lehet tudni, hogy melyik elem van jelen a anyag. Bizonyos mikroszkópos technikák, mint például a transzmissziós elektronmikroszkópia, szintén segíthetnek a mintában lévő részecskék azonosításában. Ezenkívül vannak olyan mennyiségi technikák, amelyek lehetővé teszik egy anyag kémiai összetételének meghatározását olyan reakciók, amelyek felfedik bizonyos molekulák azonosságát, például sav-bázis, oxidáció-redukció és csapadék.

Alkalmazások

Az anyagok kémiai összetételének megértése számos alkalmazásban elengedhetetlen, nem csak azokban kémia, de az anyagmérnöki, környezettudományi, biológia, sűrítettanyag-fizika és orvostudomány, többek közt. Az ipari folyamatokban például rendkívül fontos tudni a gyártáshoz nyersanyagként felhasznált reagensek pontos kémiai összetételét. bizonyos értékes termékeket eredményeznek, ez biztosítja azok minőségének és tisztaságának teljes ellenőrzését, valamint a biztonság szempontjából a különböző szakaszokban. vád.

Kicsit beszélve a kémiai összetétel relevanciájáról az egészségügyben, amikor bizonyos betegségek diagnosztizálására irányuló elemzésről van szó, az analitikai módszerek a következők: determinánsok, hiszen a biológiai minták kémiai összetételének ismeretében meg lehet ismerni eredetüket vagy azonosítani az eredetüket, ráadásul a fejlődéshez A gyógyszerek és az ezen a területen végzett kutatások összeállításához nagyon fontos a minőségellenőrzés, amely elemzi a piacra kerülő termékek kémiai összetételét. piac.