Definiția compoziției (chimie)

Compoziția chimică se referă la proporțiile relative în care se găsește fiecare element care face parte dintr-o substanță, compus sau material. Acest lucru se poate schimba atunci când apar modificări chimice sau se scade sau se adaugă o anumită cantitate dintr-un element, modificând proporțiile compusului.

Faptul de a desemna compoziția chimică a oricărei substanțe vorbește despre identitatea acesteia, care ceea ce este fundamental pentru caracterizarea şi înţelegerea comportamentului diferitor materiale. Compozitia chimica poate fi reprezentata in diferite moduri, printre cele mai utilizate sunt: ​​formulele chimice si compozitia procentuala.

Formule chimice, compoziție procentuală și exemple pentru ambele modele

Elementele chimice sunt blocurile care alcătuiesc toate substanțele pe care le cunoaștem; sunt reprezentate prin simboluri chimice care le diferențiază unele de altele. De exemplu, C pentru carbon, H pentru hidrogen și O pentru oxigen. O modalitate de a reprezenta compoziția chimică a unui compus este prin formule chimice, iar dintre acestea cea mai utilizată este formula moleculară, care folosește simbolul fiecărui element prezent în compus, urmat de un număr indice care indică numărul de atomi ai elementului care alcătuiește compusul. substanţă. De exemplu, H

₂Or, formula moleculară a apei indică faptul că compoziția chimică a acestei substanțe este de doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen, per moleculă.

Compoziția procentuală a unei substanțe este proporția în masă pe care fiecare element o reprezintă în compus, exprimată în unități procentuale. Se calculează împărțind masa fiecărui element la masa totală și înmulțind cu 100%. Calculul compoziției procentuale a unui compus folosește masele atomice raportate în tabelul periodic, corespunzătoare fiecăruia dintre elemente.

De exemplu, dacă doriți să cunoașteți compoziția procentuală a apei, trebuie mai întâi să calculați masa molară, pentru aceasta adăugați masele atomice ale fiecare element, în acest caz hidrogen și oxigen, înmulțit cu numărul de atomi pe care fiecare îi furnizează, pentru hidrogen: H= (1g/mol)(2 atomi)= 2g/mol, iar pentru oxigen: O= (16 g/mol)(1 atom)= 16 g/mol, adăugând ambele cantități: 2 g/mol +16 g/mol= 18 g/mol, aceasta va fi luată ca masa total. Acum, împărțiți masa fiecărui element la masa totală și înmulțiți cu 100%, pentru hidrogen: (2 g/mol/18 g/mol)(100%)= 11%, (16 g/mol/18 g/mol) )(100%)= 89%. Ca urmare, compoziția procentuală a apei ar fi 11% hidrogen, 89% oxigen. Această reprezentare a compoziției chimice este utilă în special pentru amestecuri, care sunt entități a doi sau mai mulți compuși. combinate, aici compoziția procentuală este utilizată pentru a determina concentrația fiecărui compus din amestec și pentru a prezice acesta comportament.

Există diferite metode pentru a determina compoziția chimică a unei substanțe. Printre acestea, tehnici analitice precum spectroscopie în infraroșu, spectrometrie de masă și rezonanță magnetică nuclear, poate identifica molecule specifice dintr-o substanță, comparând modelele și spectrele pe care le generează standardele. Cromatografia este o altă tehnică utilizată pe scară largă, deoarece separă componentele unui amestec pe baza diferențelor lor de solubilitate, pentru a cunoaște componentele dintr-un amestec necunoscut. Analiza chimică elementară cuprinde tehnici precum spectroscopia de absorbție, care se bazează pe lungimi de undă care absoarbe un anumit element și pe baza spectrelor înregistrate este posibil să știm ce element este prezent în substanţă. Anumite tehnici de microscopie, cum ar fi microscopia electronică cu transmisie, pot ajuta, de asemenea, la identificarea particulelor prezente într-o probă. În plus, există tehnici cantitative care permit determinarea compoziției chimice a unei substanțe prin intermediul reacții care dezvăluie identitatea anumitor molecule, cum ar fi acido-bază, oxido-reducere și precipitare.

Aplicații

Înțelegerea compoziției chimice a substanțelor este esențială în multe aplicații, nu numai în chimie, dar în ingineria materialelor, știința mediului, biologie, fizica materiei condensate și medicină, printre altele. În procesele industriale, de exemplu, este de maximă importanță să se cunoască compoziția chimică exactă a reactivilor care sunt utilizați ca materii prime pentru a produce vor rezulta anumite produse valoroase, aceasta va asigura controlul total al calitatii si puritatii acestora, precum si din punct de vedere al sigurantei in diferitele etape de urmarire penala.

Vorbind puțin despre relevanța compoziției chimice în domeniul sănătății, atunci când vine vorba de analize pentru diagnosticarea anumitor boli, metodele analitice sunt determinanți, întrucât cunoscând care este compoziția chimică a probelor biologice, se poate cunoaște originea acestora sau identifica originea acestora, în plus, pentru dezvoltarea a medicamentelor si a cercetarii in acest domeniu pentru formularea acestora, este foarte important sa existe un control al calitatii care sa analizeze compozitia chimica a produselor care ies pe piata. piaţă.