Определение состава (химия)

Химический состав относится к относительным пропорциям, в которых содержится каждый элемент, входящий в состав вещества, соединения или материала. Это может измениться, когда происходят химические изменения или определенное количество элемента вычитается или добавляется, изменяя пропорции соединения.

Сам факт обозначения химического состава любого вещества говорит о его идентичности, что что имеет основополагающее значение для характеристики и понимания поведения различных материалы. Химический состав можно представить по-разному, среди наиболее часто используемых: химические формулы и процентный состав.

Химические формулы, процентный состав и примеры для обеих моделей

Химические элементы — это блоки, из которых состоят все известные нам вещества; они представлены химическими символами, отличающими их друг от друга. Например, C — углерод, H — водород и O — кислород. Одним из способов представления химического состава соединения являются химические формулы, и среди них наиболее часто используемой является молекулярная формула, которая использует символ каждого элемента, присутствующего в соединении, за которым следует нижний индекс, указывающий количество атомов элемента, составляющих соединение. вещество. Например, Х

₂Или молекулярная формула воды указывает на то, что химический состав этого вещества — два атома водорода и один атом кислорода на молекулу.

Процентный состав вещества — это массовая доля каждого элемента в соединении, выраженная в процентных единицах. Его рассчитывают путем деления массы каждого элемента на общую массу и умножения на 100%. При расчете процентного состава соединения используются атомные массы, указанные в таблице Менделеева, соответствующие каждому из элементов.

Например, если вы хотите узнать процентный состав воды, вам необходимо сначала вычислить молярную массу, для этого вы складываете атомные массы воды. каждый элемент, в данном случае водород и кислород, умноженный на количество атомов, которые содержит каждый из них, для водорода: H= (1 г/моль) (2 атома) = 2г/моль, а для кислорода: О= (16 г/моль)(1 атом)= 16 г/моль, сложив обе величины: 2 г/моль +16 г/моль= 18 г/моль, это примем как масса общий. Теперь разделите массу каждого элемента на общую массу и умножьте на 100%, для водорода: (2 г/моль/18 г/моль)(100%)= 11%, (16 г/моль/18 г/моль )(100%)= 89%. В результате процентный состав воды будет 11% водорода, 89% кислорода. Такое представление химического состава особенно полезно для смесей, которые состоят из двух или более соединений. в совокупности, здесь процентный состав используется для определения концентрации каждого соединения в смеси и прогнозирования ее поведение.

Существуют различные методы определения химического состава вещества. Среди них аналитические методы, такие как инфракрасная спектроскопия, масс-спектрометрия и магнитный резонанс. ядерный, может идентифицировать конкретные молекулы в веществе, сравнивая образцы и спектры, которые они генерируют, с стандарты. Хроматография - еще один широко используемый метод, поскольку он разделяет компоненты смеси на основе их различий в растворимости, чтобы узнать компоненты неизвестной смеси. Элементный химический анализ включает в себя такие методы, как абсорбционная спектроскопия, основанная на длинах волн. который поглощает определенный элемент, и на основе записанных спектров можно узнать, какой элемент присутствует в вещество. Определенные методы микроскопии, такие как просвечивающая электронная микроскопия, также могут помочь идентифицировать частицы, присутствующие в образце. Кроме того, существуют количественные методы, позволяющие определить химический состав вещества путем реакции, раскрывающие идентичность определенных молекул, например кислотно-основные, окислительно-восстановительные и атмосферные осадки.

Приложения

Понимание химического состава веществ имеет важное значение во многих приложениях, не только в химии, но и в материаловедении, экологии, биологии, физике конденсированного состояния и медицине, среди прочего. Например, в промышленных процессах крайне важно знать точный химический состав реагентов, которые используются в качестве сырья для производства. в результате будут получены определенные ценные продукты, это обеспечит полный контроль их качества и чистоты, а также с точки зрения безопасности на разных этапах производства. обвинение.

Говоря немного об актуальности химического состава в сфере здравоохранения, когда речь идет об анализе для диагностики некоторых заболеваний, аналитические методы детерминанты, поскольку, зная химический состав биологических образцов, можно узнать их происхождение или идентифицировать их происхождение, кроме того, для разработки лекарств и исследований в этой области для их разработки очень важно иметь контроль качества, анализирующий химический состав продуктов, поступающих на рынок. рынок.