„Stöchiometrie“ bezieht sich auf die Verhältnisse zwischen Reaktanten und Produkten in chemischen Reaktionen. Für eine typische chemische Reaktion, bei der sich die generischen Reaktanten A und B zu den Produkten C und D verbinden – d. h. A + B > C + D – erlauben stöchiometrische Berechnungen die Chemiker, um die Grammzahl von A zu bestimmen, die sie der Reaktionsmischung hinzufügen muss, um mit Verbindung B zu reagieren, sowie die Grammzahl der Produkte C und. vorherzusagen D. Studenten finden jedoch häufig stöchiometrische Probleme schwierig, weil sie Berechnungen der Molzahl von Substanzen beinhalten. Der Schlüssel zur Vereinfachung stöchiometrischer Probleme besteht darin, eine methodische Herangehensweise an die Probleme zu übernehmen und zu üben.
Balancieren Sie die chemische Reaktionsgleichung. Eine ausgewogene Reaktionsgleichung enthält die gleiche Anzahl jeder Atomart auf beiden Seiten des Reaktionspfeils. Die Reaktion zwischen Wasserstoff, H2, und Sauerstoff, O2, um beispielsweise Wasser, H2O, herzustellen, gleicht sich zu 2 H2 + O2 > 2 H2O aus. Dies bedeutet, dass zwei Moleküle Wasserstoff mit einem Molekül Sauerstoff reagieren, um 2 Moleküle Wasser zu bilden.
Rechne die Masse eines beliebigen Reaktanten oder Produkts in Mol um, indem du die Gramm des Materials durch sein Molekulargewicht dividierst. Maulwürfe stellen einfach eine andere Methode dar, um die Stoffmenge auszudrücken. Beachten Sie, dass eine stöchiometrische Berechnung nur die Kenntnis der Masse einer einzelnen Reaktionskomponente erfordert. Sie können dann die Massen aller anderen Komponenten berechnen. Im Beispiel aus Schritt 1 nehmen wir an, dass 1,0 Gramm Wasserstoff reagieren. Das Molekulargewicht von Wasserstoff – bestimmt durch Addition der Atomgewichte aller Atome in der Molekülformel – beträgt 2,02 Gramm pro Mol. Dies bedeutet, dass die Reaktion (1,0 Gramm) / (2,02 Gramm/Mol) = 0,50 Mol Wasserstoff umfasst.
Multiplizieren Sie die Mole Wasserstoff mit dem entsprechenden stöchiometrischen Verhältnis, um die Anzahl der Mole einer anderen an der Reaktion beteiligten Substanz zu bestimmen. Das stöchiometrische Verhältnis repräsentiert einfach das Verhältnis der Koeffizienten aus der chemischen Gleichgewichtsgleichung. Legen Sie immer den Koeffizienten der Verbindung, deren Masse Sie berechnen möchten, oben und den Koeffizienten der Verbindung, mit der Sie begonnen haben, unten. Im Beispiel aus Schritt 1 könnten wir die Mole Sauerstoff berechnen, die für die Reaktion mit Wasserstoff benötigt werden, indem wir mit 1 / 2 multipliziert werden, oder wir könnten die Mole Wasser berechnen, die durch Multiplizieren mit 2 / 2 produziert werden. Somit würden 0,50 Mol H2 0,25 Mol Sauerstoff erfordern und 0,50 Mol Wasser produzieren.
Beenden Sie das Problem, indem Sie die Stoffmole wieder in Gramm umrechnen. Umrechnen in erforderliche Mole, dividiert durch das Molekulargewicht der Verbindung; die Rückumrechnung in Gramm erfordert daher die Multiplikation von Mol mit dem Molekulargewicht. Im Fall von Wasserstoff ist dies unnötig, da wir bereits wissen, dass bei der Reaktion 1,0 Gramm H2 beteiligt sind. Im Fall von Sauerstoff, O2, beträgt das Molekulargewicht 32,00 Gramm/Mol und 0,25 Mol * 32,00 Gramm/Mol = 8,0 Gramm O2. Im Fall von Wasser beträgt das Molekulargewicht 18,02 Gramm/Mol und 0,50 Mol * 18,02 Gramm/Mol = 9,0 Gramm H2O.
Überprüfe dein Ergebnis noch einmal, indem du feststellst, dass die Gesamtmenge der Reaktanten der Gesamtmenge der Produkte in Gramm entsprechen muss. In diesem Fall betrug die kombinierte Masse von H2 und O2 1,0 bzw. 8,0 Gramm, also insgesamt 9,0 Gramm, und es wurden 9,0 Gramm Wasser produziert. Dies spiegelt das Massenerhaltungsgesetz wider, das besagt, dass Materie nicht durch eine chemische Reaktion erzeugt oder zerstört werden kann.