Opredelitev sestave (kemija)

Kemijska sestava se nanaša na relativna razmerja, v katerih se nahaja vsak element, ki je del snovi, spojine ali materiala. To se lahko spremeni, ko pride do kemičnih sprememb ali ko se določena količina elementa odšteje ali doda, kar spremeni deleže spojine.

Dejstvo označevanja kemične sestave katere koli snovi govori o njeni identiteti, ki ki je temeljna za karakterizacijo in razumevanje vedenja različnih materialov. Kemično sestavo lahko predstavljamo na različne načine, med najbolj uporabljenimi sta: kemijske formule in odstotna sestava.

Kemijske formule, odstotna sestava in primeri za oba modela

Kemični elementi so bloki, ki sestavljajo vse snovi, ki jih poznamo; predstavljeni so s kemičnimi simboli, ki jih med seboj razlikujejo. Na primer C za ogljik, H za vodik in O za kisik. Eden od načinov za predstavitev kemijske sestave spojine je s kemijskimi formulami, med njimi pa je najbolj uporabljena molekulska formula, ki uporablja simbol vsakega elementa, ki je prisoten v spojini, ki mu sledi indeksna številka, ki označuje število atomov elementa, ki sestavljajo spojino. snov. Na primer, H

₂Ali pa molekularna formula vode kaže, da je kemična sestava te snovi dva atoma vodika in en atom kisika na molekulo.

Odstotna sestava snovi je masni delež, ki ga vsak element predstavlja v spojini, izražen v odstotnih enotah. Izračuna se tako, da se masa vsakega elementa deli s skupno maso in pomnoži s 100 %. Pri izračunu odstotne sestave spojine se uporabljajo atomske mase, navedene v periodnem sistemu, ki ustrezajo vsakemu od elementov.

Na primer, če želite izvedeti odstotno sestavo vode, morate najprej izračunati molsko maso, za to pa seštejte atomske mase vsak element, v tem primeru vodik in kisik, pomnožen s številom atomov, ki jih vsak zagotavlja, za vodik: H= (1g/mol)(2 atoma)= 2g/mol in za kisik: O= (16 g/mol)(1 atom)= 16 g/mol, seštevek obeh količin: 2 g/mol +16 g/mol= 18 g/mol, to bo vzeto kot masa skupaj. Zdaj delite maso vsakega elementa s skupno maso in pomnožite s 100 % za vodik: (2 g/mol/18 g/mol) (100 %) = 11 % (16 g/mol/18 g/mol )(100%)= 89%. Posledično bi bila odstotna sestava vode 11 % vodika in 89 % kisika. Ta predstavitev kemijske sestave je še posebej uporabna za zmesi, ki so entitete dveh ali več spojin. skupaj, tukaj se odstotna sestava uporablja za določitev koncentracije vsake spojine v zmesi in njeno napoved obnašanje.

Obstajajo različne metode za določanje kemijske sestave snovi. Med njimi so analitične tehnike, kot so infrardeča spektroskopija, masna spektrometrija in magnetna resonanca. jedrske, lahko identificira specifične molekule v snovi s primerjavo vzorcev in spektrov, ki jih ustvarjajo standardi. Kromatografija je še ena široko uporabljena tehnika, saj ločuje komponente zmesi na podlagi njihovih razlik v topnosti, da bi poznali sestavine v neznani zmesi. Elementarna kemijska analiza zajema tehnike, kot je absorpcijska spektroskopija, ki temelji na valovnih dolžinah ki absorbira določen element in je na podlagi posnetih spektrov mogoče vedeti, kateri element je prisoten v snov. Določene mikroskopske tehnike, kot je transmisijska elektronska mikroskopija, lahko prav tako pomagajo identificirati delce, prisotne v vzorcu. Poleg tega obstajajo kvantitativne tehnike, ki omogočajo določanje kemične sestave snovi skozi reakcije, ki razkrijejo identiteto določenih molekul, kot so kislinsko-bazične, oksidacijsko-redukcijske in padavine.

Aplikacije

Razumevanje kemijske sestave snovi je bistvenega pomena v številnih aplikacijah, ne le v kemije, ampak v inženirstvu materialov, znanosti o okolju, biologiji, fiziki kondenzirane snovi in ​​medicini, med drugim. V industrijskih procesih je na primer izjemno pomembno poznati natančno kemično sestavo reagentov, ki se uporabljajo kot surovine za proizvodnjo bodo nastali nekateri dragoceni izdelki, kar bo zagotovilo popoln nadzor nad njihovo kakovostjo in čistostjo ter v smislu varnosti v različnih fazah pregon.

Če govorimo malo o pomembnosti kemične sestave na področju zdravja, ko gre za analize za diagnozo določenih bolezni, so analizne metode determinante, saj je z poznavanjem kemične sestave bioloških vzorcev mogoče poznati njihov izvor ali identificirati njihov izvor, poleg tega pa za razvoj zdravil in raziskav na tem področju za njihovo formulacijo je zelo pomembna kontrola kakovosti, ki analizira kemično sestavo izdelkov, ki gredo na trg. trgu.