„Stoichiometria” se referă la raporturile dintre reactanți și produse în reacțiile chimice. Pentru o reacție chimică tipică în care reactanții generici A și B se combină pentru a face produsele C și D - adică A + B ---> C + D - calcule stoechiometrice permit chimistului să determine numărul de grame de A trebuie să adauge la amestecul de reacție pentru a reacționa cu compusul B, precum și a prezice numărul de grame de produse C și D. Studenții, însă, adesea găsesc probleme de stoechiometrie dificile, deoarece implică calcularea numărului de moli de substanțe. Cheia pentru ușurarea problemelor de stoechiometrie este adoptarea și practicarea unei abordări metodice a problemelor.
Echilibrați ecuația reacției chimice. O ecuație de reacție echilibrată conține același număr de fiecare tip de atom de ambele părți ale săgeții de reacție. Reacția dintre hidrogen, H2 și oxigen, O2, pentru a face apă, H2O, de exemplu, se echilibrează la 2 H2 + O2 ---> 2 H2O. Aceasta înseamnă că două molecule de hidrogen reacționează cu o moleculă de oxigen pentru a face 2 molecule de apă.
Transformă masa oricărui reactant sau produs în alunițe, împărțind gramele de material la greutatea sa moleculară. Alunițele reprezintă pur și simplu o altă metodă de exprimare a cantității de substanță. Rețineți că efectuarea unui calcul stoechiometric necesită doar cunoașterea masei unei componente de reacție unice. Puteți calcula apoi masele tuturor celorlalte componente. În exemplul de la pasul 1, să presupunem că 1,0 grame de hidrogen vor reacționa. Greutatea moleculară a hidrogenului - determinată prin adăugarea greutăților atomice ale tuturor atomilor în formula moleculară - este de 2,02 grame pe aluniță. Aceasta înseamnă că reacția implică (1,0 grame) / (2,02 grame / mol) = 0,50 moli de hidrogen.
Înmulțiți alunitele de hidrogen cu raportul stoechiometric adecvat pentru a determina numărul de aluniți ai oricărei alte substanțe implicate în reacție. Raportul stoechiometric reprezintă pur și simplu raportul coeficienților din ecuația chimică de echilibru. Puneți întotdeauna coeficientul compusului a cărui masă intenționați să o calculați deasupra și coeficientul compusului a cărui masă ați început-o pe partea de jos. În exemplul din etapa 1, am putea calcula alunele necesită reacție cu hidrogenul înmulțind cu 1/2 sau am putea calcula alunele de apă produse prin înmulțirea cu 2 / 2. Astfel, 0,50 moli de H2 ar necesita 0,25 moli oxigen și produc 0,50 moli apă.
Finalizați problema transformând înapoi în grame mole de substanță. Transformarea în alunițe necesară, împărțită în funcție de greutatea moleculară a compusului; convertirea în grame necesită, așadar, înmulțirea alunitelor cu greutatea moleculară. În cazul hidrogenului, acest lucru nu este necesar deoarece știm deja că reacția implică 1,0 grame de H2. În cazul oxigenului, O2, greutatea moleculară este de 32,00 grame / mol și 0,25 moli * 32,00 grame / mol = 8,0 grame de O2. În cazul apei, greutatea moleculară este de 18,02 grame / mol și 0,50 moli * 18,02 grame / mol = 9,0 grame de H2O.
Verificați dublu rezultatul dvs. observând că totalul de grame de reactanți trebuie să fie egal cu gramele totale de produse. În acest caz, masa combinată de H2 și O2 a fost de 1,0 și respectiv 8,0 grame, pentru un total de 9,0 grame, și 9,0 grame de apă. Aceasta reflectă legea conservării masei, care afirmă că materia nu poate fi creată sau distrusă printr-o reacție chimică.