A „sztöchiometria” a reagensek és a termékek kémiai reakciókban mért arányát jelenti. Egy tipikus kémiai reakció során, amelyben az A és B generikus reagensek C és D termékeket alkotnak - azaz A + B> C + D -, a sztöchiometriai számítások vegyész, hogy meghatározza az A grammszámát, amelyet hozzá kell adnia a reakcióelegyhez, hogy reagáljon a B vegyülettel, valamint megjósolja a C és D. A hallgatók azonban gyakran nehezen találják meg a sztöchiometriai problémákat, mivel magukban foglalják az anyagok mólszámának kiszámítását. A sztöchiometriai problémák megkönnyítésének kulcsa a problémák módszertani megközelítésének elfogadása és gyakorlása.
Kiegyensúlyozzuk a kémiai reakció egyenletét. Egy kiegyensúlyozott reakcióegyenlet azonos számú atomot tartalmaz a reakció nyíl mindkét oldalán. A hidrogén, H2 és oxigén, O2 reakciója víz, H2O előállítására például 2 H2 + O2> 2 H2O-ra kiegyensúlyozódik. Ez azt jelenti, hogy két hidrogénmolekula egy oxigénmolekulával 2 vízmolekulát állít elő.
Bármely reaktáns vagy termék tömegét konvertálja molokká úgy, hogy az anyag grammját elosztja annak molekulatömegével. A vakondok egyszerűen egy másik módszert jelentenek az anyagmennyiség kifejezésére. Ne feledje, hogy a sztöchiometrikus számítás elvégzéséhez csak egyetlen reakciókomponens tömegének ismerete szükséges. Ezután kiszámíthatja az összes többi komponens tömegét. Tegyük fel, hogy az 1. lépés példájában 1,0 gramm hidrogén reagál. A hidrogén molekulatömege - a molekula képletében szereplő összes atom atomtömegének összeadásával meghatározva - 2,02 gramm / mol. Ez azt jelenti, hogy a reakció (1,0 g) / (2,02 g / mol) = 0,50 mol hidrogénatomot tartalmaz.
Szorozzuk meg a hidrogén móljait a megfelelő sztöchiometriai aránnyal a reakcióban részt vevő bármely más anyag móljának számának meghatározásához. A sztöchiometrikus arány egyszerűen a mérleg kémiai egyenletéből származó együtthatók arányát jelenti. Mindig tegye a tetejére annak a vegyületnek az együtthatóját, amelynek tömegét tervezi kiszámítani, és annak a vegyületnek az együtthatóját, amelynek tömegével kezdte. Az 1. lépésből származó példában kiszámolhatnánk a hidrogénnel való reagáláshoz szükséges oxigén molokat 1/2-gyel megszorozva, vagy kiszámíthatnánk az előállított víz molját 2/2-gyel megszorozva. Így 0,50 mol H2-hez 0,25 mol oxigénre lenne szükség, és 0,50 mol vizet termelne.
Fejezze be a problémát úgy, hogy az anyajegyeket visszaállítja grammra. A szükséges molokra való átszámítás elosztva a vegyület molekulatömegével; a grammra való visszaalakítás ezért megköveteli a molok molekulatömeggel való szorzását. Hidrogén esetében ez felesleges, mert már tudjuk, hogy a reakció 1,0 gramm H2-t tartalmaz. Oxigén, O2 esetén a molekulatömeg 32,00 gramm / mol és 0,25 mol * 32,00 gramm / mol = 8,0 gramm O2. Víz esetében a molekulatömeg 18,02 gramm / mol és 0,50 mol * 18,02 gramm / mol = 9,0 gramm H2O.
Ellenőrizze még egyszer az eredményt, megjegyezve, hogy a reagensek összes grammjának meg kell egyeznie a termékek grammjával. Ebben az esetben a H2 és az O2 együttes tömege 1,0, illetve 8,0 gramm volt, összesen 9,0 gramm, és 9,0 gramm vizet állítottak elő. Ez tükrözi a tömeg megőrzésének törvényét, amely kimondja, hogy az anyagot nem lehet kémiai reakcióval létrehozni vagy megsemmisíteni.