"Stoichiometrie" verwijst naar de verhoudingen tussen reactanten en producten in chemische reacties. Voor een typische chemische reactie waarin generieke reagentia A en B worden gecombineerd om producten C en D te maken - dwz A + B ---> C + D - stoichiometrische berekeningen stelt de chemicus in staat om het aantal gram A te bepalen dat ze moet toevoegen aan het reactiemengsel om te reageren met verbinding B, evenals het aantal gram producten C en D te voorspellen. Studenten vinden stoichiometrieproblemen echter vaak moeilijk omdat ze berekeningen van het aantal mol stoffen met zich meebrengen. De sleutel tot het gemakkelijk maken van stoichiometrieproblemen is om een methodische benadering van de problemen aan te nemen en te oefenen.
Breng de chemische reactievergelijking in evenwicht. Een evenwichtige reactievergelijking bevat hetzelfde aantal van elk type atoom aan beide zijden van de reactiepijl. De reactie tussen waterstof, H2 en zuurstof, O2, om water te maken, H2O, bijvoorbeeld, balanceert op 2 H2 + O2 ---> 2 H2O. Dit betekent dat twee moleculen waterstof reageren met één molecuul zuurstof om 2 moleculen water te maken.
Zet de massa van een reactant of product om in mol door de grammen materiaal te delen door zijn molecuulgewicht. Mollen vertegenwoordigen gewoon een andere methode om de hoeveelheid stof uit te drukken. Merk op dat voor het uitvoeren van een stoïchiometrische berekening alleen de massa van een enkele reactiecomponent nodig is. U kunt vervolgens de massa van alle andere componenten berekenen. Laten we in het voorbeeld van stap 1 aannemen dat 1,0 gram waterstof zal reageren. Het molecuulgewicht van waterstof - bepaald door het optellen van het atoomgewicht van alle atomen in de molecuulformule - is 2,02 gram per mol. Dit betekent dat de reactie (1,0 gram) / (2,02 gram / mol) = 0,50 mol waterstof omvat.
Vermenigvuldig de mol waterstof met de juiste stoïchiometrische verhouding om het aantal mol van een andere bij de reactie betrokken stof te bepalen. De stoïchiometrische verhouding vertegenwoordigt eenvoudig de verhouding van de coëfficiënten uit de chemische balansvergelijking. Plaats altijd de coëfficiënt van de verbinding waarvan u de massa wilt berekenen, en de coëfficiënt van de verbinding waarvan u de massa bent begonnen onderaan. In het voorbeeld van stap 1 zouden we de mol zuurstof kunnen berekenen die nodig is om te reageren met waterstof door te vermenigvuldigen met 1/2, of we kunnen de mol water berekenen dat wordt geproduceerd door te vermenigvuldigen met 2 / 2. Dus 0,50 mol H2 vereist 0,25 mol zuurstof en produceer 0,50 mol water.
Beëindig het probleem door mollen stof terug te zetten in grammen. Omzetten in mol vereiste delen door het molecuulgewicht van de verbinding; omzetten naar grammen vereist daarom vermenigvuldiging van mol met molecuulgewicht. In het geval van waterstof is dit niet nodig omdat we al weten dat de reactie betrekking heeft op 1,0 gram H2. In het geval van zuurstof, O2, is het molecuulgewicht 32,00 gram / mol en 0,25 mol * 32,00 gram / mol = 8,0 gram O2. In het geval van water is het molecuulgewicht 18,02 gram / mol en 0,50 mol * 18,02 gram / mol = 9,0 gram H20.
Controleer uw resultaat zorgvuldig door op te merken dat het totale aantal gram reagentia gelijk moet zijn aan het totaal aantal gram producten. In dit geval was de gecombineerde massa van H2 en O2 respectievelijk 1,0 en 8,0 gram, voor een totaal van 9,0 gram en werd 9,0 gram water geproduceerd. Dit weerspiegelt de wet van behoud van massa, die stelt dat materie niet kan worden gecreëerd of vernietigd door een chemische reactie.