Je hebt de naamgeving van verbindingen overwonnen en nu ben je klaar om over te gaan tot het balanceren van chemische vergelijkingen. Maar het proces omvat meer getallen, en coëfficiënten lijken nu al moeilijker dan subscripts. Subscripts in een chemische formule zijn constant voor elke verbinding. Natriumfosfaat is altijd Na3PO4. Methaan is altijd CH4. Zelfs verbindingen die op meerdere manieren kunnen worden uitgedrukt (azijnzuur: CH3COOH of C2H3O2) bevatten altijd hetzelfde aantal van hun respectieve elementen. Niet zo voor coëfficiënten. Methaan kan in een chemische vergelijking voorkomen als 3CH4, 4CH4 of zelfs 18CH4. Hoe kan dit aantal veranderen zonder de samenstelling te veranderen? En waardoor verandert het? Houd er rekening mee dat alle nummers die volgen op chemische symbolen subscripts moeten zijn.
Identificatie
De coëfficiënt in een chemische formule is het getal dat direct aan de verbinding voorafgaat. Het verschijnt op volledige grootte, nooit als een subscript of superscript.
Functie
De coëfficiënt in een chemische formule vertegenwoordigt de hoeveelheid van elke aanwezige chemische stof. De hoeveelheid van een stof wordt gemeten in mol.
Mol
De mol kan een lastig concept zijn om onder de knie te krijgen. De verwarring omringt meestal het feit dat het kan worden gebruikt om atomen, moleculen of zo ongeveer alles te meten waar een hoeveelheid bij betrokken is. Onthoud gewoon dat de mol de meest elementaire hoeveelheid mogelijk meet. Als je te maken hebt met waterstofatomen, dan meet een mol de hoeveelheid aanwezige atomen. Als je te maken hebt met moleculen van ethaan (CH3CH3), dan is het molecuul de meest elementaire eenheid, niet het atoom. Een mol is 6.022x10^23 van de meest elementaire eenheid. (Een caret geeft superscript aan; 10^23 is 10 verheven tot de drieëntwintigste macht.) Eén mol waterstof is 6,022x10^23 waterstofatomen. Eén mol ethaan is 6,022x10^23 moleculen ethaan. Een coëfficiënt in een chemische formule geeft aan hoeveel mol van die stof aanwezig is. 3CH4 betekent dat er 3 mol CH4, en dus 1,8066x10^24 moleculen CH4, aanwezig zijn.
Evenwichtsvergelijkingen
Coëfficiënten worden gebruikt bij het balanceren van vergelijkingen, ook wel stoichiometrie genoemd. We voegen coëfficiënten toe aan verbindingen in chemische vergelijkingen om ervoor te zorgen dat het aantal mol van elk element aan beide kanten van de vergelijking hetzelfde is. Voorbeelden: 3Na^(+) + PO4(3-) --> Na3PO4 3 mol Na, 1 mol PO4 --> 3 mol Na, 1 mol PO4 CH4 + 2O2 --> CO2 + 2H2O 1 mol C, 4 mol H, 4 mol O --> 1 mol C, 4 mol H, 4 mol O
Mol omrekenen naar gram
We gebruiken ook coëfficiënten bij het bepalen van de hoeveelheid van een chemische stof die in het laboratorium moet worden gebruikt. We kunnen geen mol wegen op onze weegschaal, dus we moeten mollen omrekenen naar grammen. Voor deze conversie gebruiken we de molaire massa van elk element, te vinden in het periodiek systeem. Als we uit onze stoichiometrische berekeningen weten dat we 5 mol ijs (H2O) nodig hebben, dan gebruiken we eenvoudig dimensionale analyse om bereken hoeveel gram ijs je aan de reactie moet toevoegen: 10 mol H (1,00794 g/mol H) + 5 mol O (15,9994 g/mol O) = 90,0764 g ijs-