Le facteur de conversion gramme par mole en stoechiométrie est presque toujours présent, et il permet aux chimistes de prédire quels poids de matériaux sont nécessaires pour une réaction chimique. Par exemple, si l'acide chlorhydrique réagit avec l'hydroxyde de sodium basique pour produire du sel de table et de l'eau, les calculs stœchiométriques peuvent prédire la quantité d'acide et la quantité de base nécessaires pour qu'il ne reste aucun des deux et que seuls le sel et l'eau restent dans la solution qui est produit. Les calculs commencent avec les moles de chaque substance, et les facteurs de conversion changent les moles en poids.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
La stoechiométrie permet aux chimistes d'utiliser le facteur de conversion en grammes par mole pour calculer la quantité de chaque réactif nécessaire dans une réaction chimique. Selon la loi de conservation de la masse, les réactions chimiques sont équilibrées, avec le même nombre d'atomes de chaque élément entrant dans une réaction que ceux trouvés dans les produits de réaction. Le facteur de conversion en grammes par mole peut être utilisé pour prédire la quantité de chaque matériau nécessaire pour qu'il n'en reste pas, et la quantité de chaque produit de réaction qui résultera de la réaction.
La loi de conservation de la masse
Selon la loi de conservation de la masse, proposée pour la première fois par le chimiste français du XVIIIe siècle Antoine Lavoisier, la masse n'est ni créée ni détruite dans une réaction chimique. Cela signifie que le nombre d'atomes de chaque élément entrant dans une réaction chimique est toujours le même que les atomes dans les produits de réaction. En conséquence, les réactions chimiques sont équilibrées, avec un nombre égal d'atomes de chaque côté, même s'ils peuvent être combinés différemment pour former des composés différents.
Par exemple, lorsque l'acide sulfurique, H2DONC4, réagit avec l'hydroxyde de sodium, NaOH, l'équation chimique déséquilibrée est H2DONC4 + NaOH = Na2DONC4 + H2O, produisant du sulfate de sodium et de l'eau. Il y a trois atomes d'hydrogène du côté gauche de l'équation mais seulement deux du côté droit. Il y a un nombre égal d'atomes de soufre et d'oxygène, mais un atome de sodium sur le côté gauche et deux sur le côté droit.
Pour obtenir une équation équilibrée, un atome de sodium supplémentaire est nécessaire sur la gauche, ce qui nous donne également un atome d'oxygène et d'hydrogène supplémentaire. Cela signifie qu'il y a maintenant deux molécules d'eau sur le côté droit et l'équation est équilibrée comme H2DONC4 + 2NaOH = Na2DONC4 + 2H2O. L'équation adhère à la loi de conservation de la masse.
Utilisation du facteur de conversion Gram-per-Mole
Une équation équilibrée est utile pour montrer combien d'atomes sont nécessaires dans une réaction chimique, mais elle ne dit pas quelle quantité de chaque substance est nécessaire ou combien est produite. L'équation équilibrée peut être utilisée pour exprimer la quantité de chaque substance en moles, les moles de toute substance ayant le même nombre d'atomes.
Par exemple, lorsque le sodium réagit avec l'eau, la réaction produit de l'hydroxyde de sodium et de l'hydrogène gazeux. L'équation chimique déséquilibrée est Na + H2O = NaOH + H2. Le côté droit de l'équation a un total de trois atomes d'hydrogène parce que la molécule d'hydrogène gazeux est composée de deux atomes d'hydrogène. L'équation équilibrée est 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2.
Cela signifie que deux moles de sodium avec deux moles d'eau produiront deux moles d'hydroxyde de sodium et une mole d'hydrogène gazeux. La plupart des tableaux périodiques donneront les grammes par mole pour chaque élément. Pour la réaction ci-dessus, il s'agit du sodium: 23, de l'hydrogène: 1 et de l'oxygène: 16. L'équation en grammes indique que 46 grammes de sodium et 36 grammes d'eau réagiront pour former 80 grammes d'hydroxyde de sodium et 2 grammes d'hydrogène. Le nombre d'atomes et les poids sont les mêmes des deux côtés de l'équation, et les facteurs de conversion en grammes par mole peuvent être trouvés dans tous les calculs stoechiométriques impliquant le poids.