La « stoechiométrie » fait référence aux rapports entre les réactifs et les produits dans les réactions chimiques. Pour une réaction chimique typique dans laquelle les réactifs génériques A et B se combinent pour former les produits C et D - c'est-à-dire A + B > C + D - les calculs stoechiométriques permettent la chimiste pour déterminer le nombre de grammes de A qu'elle doit ajouter au mélange réactionnel pour réagir avec le composé B, ainsi que pour prédire le nombre de grammes de produits C et RÉ. Les étudiants, cependant, trouvent souvent les problèmes de stoechiométrie difficiles parce qu'ils impliquent des calculs du nombre de moles de substances. La clé pour rendre les problèmes de stoechiométrie faciles est d'adopter et de pratiquer une approche méthodique des problèmes.
Équilibrer l'équation de la réaction chimique. Une équation de réaction équilibrée contient le même nombre de chaque type d'atome des deux côtés de la flèche de réaction. La réaction entre l'hydrogène, H2 et l'oxygène, O2, pour produire de l'eau, H2O, par exemple, s'équilibre à 2 H2 + O2 > 2 H2O. Cela signifie que deux molécules d'hydrogène réagissent avec une molécule d'oxygène pour former 2 molécules d'eau.
Convertissez la masse de tout réactif ou produit en moles en divisant les grammes de matière par son poids moléculaire. Les taupes représentent simplement une autre méthode pour exprimer la quantité de substance. A noter que la réalisation d'un calcul stoechiométrique ne nécessite que de connaître la masse d'un seul composant de réaction. Vous pouvez ensuite calculer les masses de tous les autres composants. Dans l'exemple de l'étape 1, supposons que 1,0 gramme d'hydrogène réagira. Le poids moléculaire de l'hydrogène - déterminé en additionnant les poids atomiques de tous les atomes de la formule moléculaire - est de 2,02 grammes par mole. Cela signifie que la réaction implique (1,0 gramme) / (2,02 grammes/mole) = 0,50 mole d'hydrogène.
Multipliez les moles d'hydrogène par le rapport stoechiométrique approprié pour déterminer le nombre de moles de toute autre substance impliquée dans la réaction. Le rapport stoechiométrique représente simplement le rapport des coefficients de l'équation chimique du bilan. Placez toujours le coefficient du composé dont vous avez l'intention de calculer la masse en haut et le coefficient du composé dont vous avez commencé la masse en bas. Dans l'exemple de l'étape 1, nous pourrions calculer les moles d'oxygène nécessaires pour réagir avec l'hydrogène en multipliant par 1/2, ou nous pourrions calculer les moles d'eau produites en multipliant par 2/2. Ainsi, 0,50 mole de H2 nécessiterait 0,25 mole d'oxygène et produirait 0,50 mole d'eau.
Terminez le problème en convertissant les moles de substance en grammes. Conversion en moles requise en divisant par le poids moléculaire du composé; la reconversion en grammes nécessite donc de multiplier les moles par le poids moléculaire. Dans le cas de l'hydrogène, cela n'est pas nécessaire car nous savons déjà que la réaction implique 1,0 gramme de H2. Dans le cas de l'oxygène, O2, le poids moléculaire est de 32,00 grammes/mole et 0,25 moles * 32,00 grammes/mole = 8,0 grammes d'O2. Dans le cas de l'eau, le poids moléculaire est de 18,02 grammes/mole et 0,50 moles * 18,02 grammes/mole = 9,0 grammes de H2O.
Vérifiez votre résultat en notant que le nombre total de grammes de réactifs doit être égal au nombre total de grammes de produits. Dans ce cas, la masse combinée de H2 et d'O2 était de 1,0 et 8,0 grammes, respectivement, pour un total de 9,0 grammes, et 9,0 grammes d'eau ont été produits. Cela reflète la loi de conservation de la masse, qui stipule que la matière ne peut pas être créée ou détruite par une réaction chimique.