Definicja składu (chemia)

Skład chemiczny odnosi się do względnych proporcji, w jakich występuje każdy pierwiastek będący częścią substancji, związku lub materiału. Może się to zmienić, gdy zajdą zmiany chemiczne lub odejmie się lub doda pewną ilość pierwiastka, zmieniając proporcje związku.

Fakt oznaczenia składu chemicznego dowolnej substancji mówi o jej tożsamości, która co ma fundamentalne znaczenie dla charakteryzacji i zrozumienia zachowań odmiennych materiały. Skład chemiczny można przedstawić na różne sposoby, do najczęściej stosowanych należą: wzory chemiczne i skład procentowy.

Wzory chemiczne, skład procentowy i przykłady obu modeli

Pierwiastki chemiczne to bloki, z których składają się wszystkie znane nam substancje; są reprezentowane przez symbole chemiczne, które odróżniają je od siebie. Na przykład C oznacza węgiel, H oznacza wodór i O oznacza tlen. Jednym ze sposobów przedstawienia składu chemicznego związku są wzory chemiczne, a wśród nich najczęściej używany jest wzór cząsteczkowy, który używa symbolu każdego pierwiastka występującego w związku, po którym następuje liczba w indeksie dolnym wskazująca liczbę atomów pierwiastka tworzącego związek. substancja. Na przykład H

₂Lub wzór cząsteczkowy wody wskazuje, że skład chemiczny tej substancji to dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu na cząsteczkę.

Skład procentowy substancji to proporcja masowa, jaką reprezentuje każdy pierwiastek w związku, wyrażona w jednostkach procentowych. Oblicza się go dzieląc masę każdego elementu przez masę całkowitą i mnożąc przez 100%. Do obliczenia składu procentowego związku wykorzystuje się masy atomowe podane w układzie okresowym, odpowiadające każdemu z pierwiastków.

Na przykład, jeśli chcesz poznać procentowy skład wody, musisz najpierw obliczyć masę molową, w tym celu dodajesz masy atomowe każdy pierwiastek, w tym przypadku wodór i tlen, pomnożony przez liczbę atomów dostarczanych przez każdy z nich, dla wodoru: H= (1g/mol)(2 atomy)= 2g/mol, a dla tlenu: O= (16 g/mol)(1 atom)= 16 g/mol, dodając obie ilości: 2 g/mol +16 g/mol= 18 g/mol, przyjmuje się to jako masa całkowity. Teraz podziel masę każdego pierwiastka przez masę całkowitą i pomnóż przez 100%, dla wodoru: (2 g/mol/18 g/mol)(100%)= 11%, (16 g/mol/18 g/mol )(100%)= 89%. W rezultacie procentowy skład wody będzie wynosić 11% wodoru i 89% tlenu. To przedstawienie składu chemicznego jest szczególnie przydatne w przypadku mieszanin, które stanowią jednostki składające się z dwóch lub więcej związków. łącznie, tutaj skład procentowy służy do określenia stężenia każdego związku w mieszaninie i przewidzenia jego zachowanie.

Istnieją różne metody określania składu chemicznego substancji. Wśród nich techniki analityczne, takie jak spektroskopia w podczerwieni, spektrometria mas i rezonans magnetyczny jądrowe, mogą zidentyfikować określone cząsteczki w substancji, porównując wzorce i widma, względem których generują standardy. Chromatografia to kolejna szeroko stosowana technika, ponieważ oddziela składniki mieszaniny na podstawie różnic w ich rozpuszczalności, aby poznać składniki nieznanej mieszaniny. Elementarna analiza chemiczna obejmuje techniki takie jak spektroskopia absorpcyjna oparta na długościach fal pochłania dany pierwiastek i na podstawie zarejestrowanych widm można dowiedzieć się, który pierwiastek jest w nim obecny substancja. Niektóre techniki mikroskopowe, takie jak transmisyjna mikroskopia elektronowa, mogą również pomóc w identyfikacji cząstek obecnych w próbce. Ponadto istnieją techniki ilościowe, które umożliwiają określenie składu chemicznego substancji reakcje ujawniające tożsamość pewnych cząsteczek, takie jak kwasowo-zasadowa, utlenianie-redukcja i opad atmosferyczny.

Aplikacje

Zrozumienie składu chemicznego substancji jest niezbędne w wielu zastosowaniach, nie tylko w chemii, ale w inżynierii materiałowej, naukach o środowisku, biologii, fizyce materii skondensowanej i medycynie, m.in. Na przykład w procesach przemysłowych niezwykle ważna jest znajomość dokładnego składu chemicznego odczynników używanych jako surowce do produkcji w rezultacie powstaną pewne wartościowe produkty, zapewni to całkowitą kontrolę ich jakości i czystości, a także pod względem bezpieczeństwa na różnych etapach oskarżenie.

Mówiąc trochę o znaczeniu składu chemicznego w obszarze zdrowia, jeśli chodzi o analizę w diagnostyce niektórych chorób, metody analityczne są determinantów, gdyż znając skład chemiczny próbek biologicznych, można poznać ich pochodzenie lub zidentyfikować, dodatkowo dla opracowania leków i badań w tej dziedzinie nad ich formułowaniem, bardzo ważne jest posiadanie kontroli jakości, która analizuje skład chemiczny produktów trafiających na rynek. rynek.