Definizione di composizione (chimica)

La composizione chimica si riferisce alle proporzioni relative in cui si trova ciascun elemento che fa parte di una sostanza, composto o materiale. Questo può cambiare quando si verificano cambiamenti chimici o una certa quantità di un elemento viene sottratta o aggiunta, modificando le proporzioni del composto.

Il fatto di designare la composizione chimica di qualsiasi sostanza parla della sua identità, che che è fondamentale per la caratterizzazione e la comprensione del comportamento dei diversi materiali. La composizione chimica può essere rappresentata in diversi modi, tra i più utilizzati ci sono: formule chimiche e composizione percentuale.

Formule chimiche, composizione percentuale ed esempi per entrambi i modelli

Gli elementi chimici sono i blocchi che compongono tutte le sostanze che conosciamo; sono rappresentati da simboli chimici che li differenziano gli uni dagli altri. Ad esempio, C per carbonio, H per idrogeno e O per ossigeno. Un modo per rappresentare la composizione chimica di un composto è attraverso le formule chimiche, e tra queste la più utilizzata è la formula molecolare, che utilizza il simbolo di ciascun elemento presente nel composto, seguito da un numero in pedice che indica il numero di atomi dell'elemento che compongono il composto. sostanza. Ad esempio, H

₂Oppure, la formula molecolare dell'acqua indica che la composizione chimica di questa sostanza è di due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno, per molecola.

La composizione percentuale di una sostanza è la proporzione in massa rappresentata da ciascun elemento del composto, espressa in unità percentuali. Si calcola dividendo la massa di ciascun elemento per la massa totale e moltiplicando per il 100%. Il calcolo della composizione percentuale di un composto si avvale delle masse atomiche riportate nella tavola periodica, corrispondenti a ciascuno degli elementi.

Ad esempio, se vuoi conoscere la composizione percentuale dell'acqua, devi prima calcolare la massa molare, per questo aggiungi le masse atomiche di ogni elemento, in questo caso idrogeno e ossigeno, moltiplicato per il numero di atomi che ciascuno fornisce, per l'idrogeno: H= (1g/mol)(2 atomi)= 2 g/mol, e per l'ossigeno: O= (16 g/mol)(1 atomo)= 16 g/mol, sommando entrambe le quantità: 2 g/mol +16 g/mol= 18 g/mol, questo sarà preso come massa totale. Ora, dividi la massa di ciascun elemento per la massa totale e moltiplicala per 100%, per l'idrogeno: (2 g/mol/18 g/mol)(100%)= 11%, (16 g/mol/18 g/mol )(100%)= 89%. Di conseguenza, la composizione percentuale dell’acqua sarebbe 11% idrogeno, 89% ossigeno. Questa rappresentazione della composizione chimica è particolarmente utile per le miscele, che sono entità di due o più composti. combinati, qui la composizione percentuale viene utilizzata per determinare la concentrazione di ciascun composto nella miscela e prevederne la concentrazione comportamento.

Esistono diversi metodi per determinare la composizione chimica di una sostanza. Tra questi, tecniche analitiche come la spettroscopia infrarossa, la spettrometria di massa e la risonanza magnetica nucleare, possono identificare molecole specifiche in una sostanza, confrontando i modelli e gli spettri con cui generano standard. La cromatografia è un'altra tecnica ampiamente utilizzata poiché separa i componenti di una miscela in base alle loro differenze di solubilità, al fine di conoscere i componenti di una miscela sconosciuta. L'analisi chimica elementare comprende tecniche come la spettroscopia di assorbimento, che si basa sulle lunghezze d'onda che assorbe un certo elemento e in base agli spettri registrati è possibile sapere quale elemento è presente nel sostanza. Alcune tecniche di microscopia, come la microscopia elettronica a trasmissione, possono anche aiutare a identificare le particelle presenti in un campione. Inoltre, esistono tecniche quantitative che consentono di determinare la composizione chimica di una sostanza reazioni che rivelano l'identità di alcune molecole, come acido-base, ossido-riduzione e precipitazione.

Applicazioni

Comprendere la composizione chimica delle sostanze è essenziale in molte applicazioni, non solo chimica, ma anche ingegneria dei materiali, scienze ambientali, biologia, fisica della materia condensata e medicina, tra l'altro. Nei processi industriali, ad esempio, è di fondamentale importanza conoscere l’esatta composizione chimica dei reagenti utilizzati come materie prime per produrre ne deriveranno alcuni prodotti pregiati, ciò garantirà il totale controllo della loro qualità e purezza, nonché in termini di sicurezza nelle diverse fasi di lavorazione accusa.

Parlando un po’ dell’importanza della composizione chimica nel campo della salute, quando si tratta di analisi per la diagnosi di alcune malattie, i metodi analitici sono determinanti, poiché conoscendo quale è la composizione chimica dei campioni biologici è possibile conoscerne l'origine o identificarne l'origine, inoltre, per lo sviluppo dei farmaci e della ricerca in questo settore per la loro formulazione, è molto importante disporre di un controllo di qualità che analizzi la composizione chimica dei prodotti che vengono immessi sul mercato. mercato.