„Стехиометрия“ се отнася до съотношенията между реагентите и продуктите в химичните реакции. За типична химическа реакция, при която генеричните реагенти A и B се комбинират, за да се получат продукти C и D - т.е. A + B> C + D - стехиометричните изчисления позволяват химик, за да определи броя грамове А, тя трябва да добави към реакционната смес, за да реагира със съединение В, както и да предвиди броя грамове продукти С и Д. Студентите обаче често намират за проблеми със стехиометрията трудни, тъй като те включват изчисления на броя на моловете на веществата. Ключът към улесняването на проблемите със стехиометрията е възприемането и практикуването на методичен подход към проблемите.
Балансирайте уравнението на химичната реакция. Уравнението за балансирана реакция съдържа еднакъв брой на всеки тип атом от двете страни на реакционната стрелка. Реакцията между водород, H2 и кислород, O2, за да се получи вода, H2O, например, балансира до 2 H2 + O2> 2 H2O. Това означава, че две молекули водород реагират с една молекула кислород, за да образуват 2 молекули вода.
Преобразувайте масата на всеки реагент или продукт в молове, като грамовете на материала се разделят на молекулното му тегло. Бенките просто представляват друг метод за изразяване на количеството вещество. Обърнете внимание, че извършването на стехиометрично изчисление изисква само познаване на масата на един реакционен компонент. След това можете да изчислите масите на всички останали компоненти. В примера от стъпка 1, нека приемем, че 1,0 грама водород ще реагират. Молекулното тегло на водорода - определено чрез събиране на атомните тегла на всички атоми в молекулната формула - е 2,02 грама на мол. Това означава, че реакцията включва (1,0 грама) / (2,02 грама / мол) = 0,50 мола водород.
Умножете моловете на водорода по подходящото стехиометрично съотношение, за да определите броя на моловете на всяко друго вещество, участващо в реакцията. Стехиометричното съотношение просто представлява съотношението на коефициентите от балансовото химично уравнение. Винаги поставяйте коефициента на съединението, чиято маса възнамерявате да изчислите отгоре, а коефициента на съединението, чиято маса сте започнали отдолу. В примера от стъпка 1 можем да изчислим моловете на кислорода, необходими за реагиране с водород, като умножим по 1/2, или да изчислим моловете на водата, получени чрез умножаване по 2/2 По този начин 0,50 мола Н2 ще изискват 0,25 мола кислород и ще произведат 0,50 мола вода.
Завършете проблема, като превърнете моловете на веществото обратно в грамове. Преобразуване в молове, необходимо разделяне на молекулното тегло на съединението; поради това превръщането обратно в грамове изисква умножаване на молове по молекулно тегло. В случая с водорода това е излишно, защото вече знаем, че реакцията включва 1,0 грама Н2. В случай на кислород, O2, молекулното тегло е 32,00 грама / мол и 0,25 мола * 32,00 грама / мол = 8,0 грама O2. В случай на вода, молекулното тегло е 18,02 грама / мол и 0,50 мола * 18,02 грама / мол = 9,0 грама H2O.
Проверете отново резултата си, като отбележите, че общите грамове реактиви трябва да са равни на общите грамове продукти. В този случай комбинираната маса на Н2 и О2 е съответно 1,0 и 8,0 грама за общо 9,0 грама и е получена 9,0 грама вода. Това отразява закона за запазване на масата, който гласи, че материята не може да бъде създадена или унищожена чрез химическа реакция.