MASENI UDIO I PROCENAT ELEMENTA U SPOJU

Šta znači 100%? To znači da je nešto cijelo, a 50% je, dakle, polovica od cijelog, 25 % četvrtina itd. Za nas je cijelo relativna molekulska masa Mr,  i kada izračunamo Mr možemo lako izračunati i udio pojednih elemenata u spoju, na dva načina: pomoću formule i proporcijom.

Formula po kojoj računamo maseni udio ili procenat (w) sastojka A u spoju A_xB_y je:

 W_A= xAr_A /MrA_xB_y

Maseni udio za osnovicu ima 1 i govori koliko se svakog elementa nalazi u 1 kg ili npr. 1 g spoja A_xB_y. Procenat za osnovicu ima 100 i govori koliko se svakog elementa nalazi u 100 g ili 100 kg spoja A_xB_y.

PRIMJER:

Izračunaj maseni udio i procentni sastav spoja natrij karbonata Na₂CO₃?

Potrebno je dakle izračunati Mr za Na₂CO₃

 Ar_Na = 23; Ar_C = 12; Ar_O = 16;

 Mr _Na2CO3= 2Ar_Na+ Ar_C + 3Ar_O

                  = 2x23 + 12 + 3x16

                  = 46 + 12 + 48

                  = 106

 W_Na= 2xAr_Na / Mr _Na2CO3 x 100                   

       = 2x23 / 106 x 100                                                                        

       = 43,4 %                                                                        

W_C= Ar_C / Mr _Na2CO3 x 100                          

     = 12 / 106 x 100                                          

     = 11,32 %

W_O = 3Ar_o / Mr _Na2CO3 x 100

       = 2x23 / 106 x 100                                                

       = 43,4 %                                  

PROVJERA:

Zbir masenog udjela (procenta) svih elemenata treba da bude 1 (100 %):

 w_Na + w_c + w_o = 0,434 + 0,1132 + 0,4528= 1

 ili u procentima:

 w_Na + w_c + w_o = 43,4 % + 11,32 % + 45,28 % = 100%

Odgovor:

U natrij karbonatu se nalazi: 43,4 % natrija, 11,32 % ugljika i 45,28 % kisika.

 Ovakve zadatake možemo riješiti i proporcijom:

 Ako 106 g natrij karbonata sadrži 46 g natrija onda 100 g natrij karbonata sadrži x g natrija. Postavimo proporciju:

 106 : 46 = 100 : X

 Proporcija se rješava tako što množimo vanjski i vanjski i unutarnji i unutarnji:

X = 46 x 100 / 106

   = 43,4 %

Tako isto radimo i za ugljik:

Ako 106 g natrij karbonata sadrži 12 g ugljika onda 100 g natrij karbonata sadrži x grama ugljika:

 106 : 12 = 100 : X

 X = 12 x 100 / 106

    = 11,32 %

Tako isto radimo i za kisik:

Ako 106 g natrij karbonata sadrži 3x16 g kisika onda 100 g natrij karbonata sadrži x grama kisika:

 106 : 48 = 100 : X

 X = 48 x 100 / 106

     = 45,28 %

 

 

STEHIOMERIJA

Stehiometrija je oblast hemije (grč. „stoicheion“ element i „metrija“ mjerenje) koja se bavi hemijskim računanjem. Ima vrlo široko područje primjene: medicina, poljoprivreda, obrada i dobijanje metala, farmacija itd.

Temelji se na osnovnim hemijskim zakonima:

a)      Zakon o održanju mase (Antoine Lavoisier, 1785.)

b)      Zakon o stalnim odnosima masa (Joseph Proust, 1799.)

c)       Zakon umnoženih omjera masa ( John Dalton, 1802.)

d)      Zakon stalnih volumnih omjera (Louis Gay-Lussac, 1805)

e)      Plinski zakoni

f)       Zakoni elektrohemije

g)      Zakoni termodinamike

ZADACI NA OSNOVU JEDNAČINE

Koliko grama fosfatne kiseline i kalcij hidroksida treba uzeti za 100 g kalcij fosfata?

H₃PO₄        +       Ca(OH)₂     Ca₃(PO4)₂   +    H₂O

Fosfatna kiselina daje 3H⁺ jona a kalcij hidroksid 2OH^- jona pa izjednačena reakcija izgleda ovako:

2H₃PO₄       +     3Ca(OH)₂    1Ca₃(PO4)₂ +   6H₂O

Dakle, iz izjednačene reakcije se vidi da je za dobijanje 1 mola kalcij fosfata potrebno je uzeti 2 mola fosfatne kiseline i 3 mola kalcij hidroksida.

Molarne mase (dobiju se izražavanjem relativnih molekulskih masa u g/mol) reaktanata i produkta ove reakcije neutralizacije su:

M _H3PO4 =  98,00 g/mol

M _Ca(OH)2 =74,00 g/mol

M _Ca3(PO4)2 = 310 g/mol

Reakcijom trebamo dobiti 100 g kalcij fosfata a ta masa se može izraziti i u molovima:

n _Ca3(PO4)2= m _Ca3(PO4)2/M _Ca3(PO4)2

                 = 100g / 310 g/mol       

                 = 0,322 mol

Iz jednačine se vidi da je za dobijanje 0,322 mol kalcij fosfata potrebno 2 x 0,322 mola fosfatne kiseline i 3 x 0,322 mola kalcij hidroksida. Dobijamo:

m _H3PO4 = n _H3PO4 x M _H3PO4

              = 0,644 mol x 98,00 g/ mol

              = 63,112 g

m _Ca(OH)2= n _Ca(OH)2 x M _Ca(OH)2

              = 0,966 mol x 74,00 g/ mol

              = 71,484 g

Odgovor:
Za dobijanje 100 g kalcij fosfata potrebno je 63,112 g fosfatne kiseline i 71,484 g kalcij hiroksida.

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

MJERE OPREZA I PRAVILA ZA SIGURAN RAD U LABORATORIJI

Pri radu u laboratoriju trebamo pročitati kako se izvodi određena vježba i kakva je priroda supstanci koje će biti korištene. Učenici trebaju imati sveske u koje upisuju rezultate rada i posmatranja date vježbe – ogleda.

- Na radnoj površini se ne drže tašne, odjeća i sl.

- U laboratoriju se ne jede i ne pije.

- Hemikalije koje se koriste treba uzimati prema uputama iz vježbe i u predviđenom redoslijedu.

- U radu sa korozivnim i toksičnim hemikalijama obavezna je upotreba radnog mantila, zaštitnih rukavica i zaštitnih naočala.

- Rad sa tvarima koje su otrovne ili pri izvođenju reakcija u kojima se razvijaju otrovni plinovi mora se vršiti u digestoru

- Čep sa boce iz koje se uzima hemikalija drži se u ruci ili se odlaže na sto i to tako da je dio čepa koji je u dodiru sa hemikalijom uvijek okrenut prema gore.

- Hemikaliju koju smo izvadili nikada ne vraćamo u posudu u kojoj je bila.

- Bocu iz koje smo izvadili hemikaliju odmah treba zatvoriti i vratiti na mjesto.

- Pri sipanju hemikalija ne smije se naginjati iznad njih.

- Prilikom miješanja ili zagrijavanja rastvora ne naginjati se iznad otvora sudova.

- Ne koristiti oštećeno stakleno posuđe.

- Prilikom zagrijavanja rastvora u epruvetama ne okretati otvor epruvete prema sebi ili prema učenicima, otvor epruvete mora biti okrenut prema praznom dijelu prostorije.

- Stakleno posuđe se smije zagrijavati samo ako je suho.

- Tvari u čaši se miješaju samo staklenim štapićem a u epruveti laganim treskanjem ili lupkanjem kažiprstom

- Posuđe koje se koristilo tokom vježbe odmah treba oprati i vratiti na mjesto.

- Radno mjesto držati urednim, prolivene hemikalije odmah ukloniti na odgovarajući način.

- Otvoreni plamen se gasi pijeskom ili pamučnom tkaninom a ne vodom!!! Aparat za gašenje požara mora se nalaziti u svakom laboratoriju.
- Nakon završenog rada u laboratoriju obavezno oprati ruke!!!

PIKTOGRAMI GLOBALNO HARMONIZIRANOG SISTEMA (GHS)

UVOD U HEMIJU

Za uvod u hemiju koristit ću odlomak uvoda u knjigu:

„Kemija u službi čovjeka“ autora W. Rixner i G.Wegner u izdanju „mladost“ Zagreb 1977:

„Razumljivo je da se današnji ljudi trebaju zanimati za kemiju, i zato ne treba ustuknuti pred eventualnim poteškoćama te nauke.  Upravo kemiji trebamo zahvaliti što nam je naš svakidašnji život postao lakši. Razna sredstva za pranje i čišćenje, lijekovi, sredstva za suzbijanje štetočina, poljoprivredna gnojiva, razni sintetički materijali, kao i tisuće drugih namjenskih tvari pronašli su i usavršili upravo kemičari. Međutim, činjenica je da mnogim ljudima koji se u svojoj struci ne susureću izravno sa kemijom, ta znanost obavijena „tajnovitošću“. Prosječan čovjek kada čuje riječ „kemija“ obično zamišlja otrovne kemikalije koje ključaju i ispuštaju otrovne pare. Pred očima mu lebde zamršene aparature i nerazumljive formule.  No, pred ovim zaprekama koje su plod ovih krivih predodžbi ne bismo trebali zastati. Jer prodrijeti u svijet „zamršenih“ formula i u „tajne“ bočica sa kemikalijama ne samo da je moguće već je to neobično napet i uzbudljiv poduhvat.“

Iz ovog citata se odlično vidi u kojoj je mjeri hemija ušla u svakodnevicu čovjeka i kakvo mjesto zauzima, htjeli mi to prihvatiti  ili ne.

TVARI I PODJELA TVARI

Posmatranjem tijela oko nas možemo zaključiti da njihova svojstva ne ovise o njihovoj veličini ili obliku. Stoga se pokazalo kao korisno svrstati pod jedan pojam  tijela koja se međusobno razlikuju samo po veličini i obliku, dok su im sva ostala specifična svojstva (bilo fizička ili hemijska) ista. Ovaj skupni pojam je pojam "tvar". Tvari su različiti pojavni oblici materije, to je kvalitativno (šta) i kvantitativno (koliko) određen oblik materije. Kada znamo koja materija - kvalitet (bakar, aluminij, voda...) i koliko materije - kvantitet (1 kg, 0,1 g ...) materije imamo onda je to tvar. Zato kažemo da se materija pojavljuje u obliku tvari.

Tvari mogu biti: proste - hemijski elementi i složene - hemijski spojevi i smjese.

Također tvari se dijele na: čiste tvari i smjese.

Čiste tvari su one koje su građene od istovrsnih čestica i one u svakom svom dijelu imaju ista svojstva. U čiste tvari spadaju hemijski elementi (proste čiste tvari) i hemijski spojevi (složene čiste tvari).

Elementi su proste tvari koje se ne mogu razložiti na jednostavnije. 

Spojevi su složene tvari koje su građene od dva ili više elemenata koji su međusobno reagovali. 

Smjese su mješavine dvije ili više čistih tvari. Mogu biti homogene i heterogene. Homogene smjese su one kod kojih se sastojci ne vide dok su heterogene smjese one kod kojih se satojci vide. U homogene smjese spadaju rastvori, smjese plinova i legure. I homogene i heterogene smjese mogu se nalaziti u svim agregatnim stanjima.