"Støkiometri" refererer til forholdet mellom reaktanter og produkter i kjemiske reaksjoner. For en typisk kjemisk reaksjon der generiske reaktanter A og B kombineres for å lage produkter C og D - dvs. A + B> C + D - støkiometriske beregninger tillater kjemiker for å bestemme antall gram A hun må legge til reaksjonsblandingen for å reagere med forbindelse B, samt forutsi antall gram produkter C og D. Studenter finner imidlertid ofte problemer med støkiometri fordi de involverer beregninger av antall mol stoffer. Nøkkelen til å gjøre støkiometri problemer enkelt er å ta i bruk og øve på en metodisk tilnærming til problemene.
Balansere den kjemiske reaksjonsligningen. En balansert reaksjonsligning inneholder det samme antallet av hver type atom på begge sider av reaksjonspilen. Reaksjonen mellom hydrogen, H2 og oksygen, O2, for å lage vann, H2O, balanserer for eksempel til 2 H2 + O2> 2 H2O. Dette betyr at to molekyler hydrogen reagerer med ett oksygenmolekyl for å lage 2 vannmolekyler.
Konverter massen av en hvilken som helst reaktant eller et produkt til mol ved å dele gram materialet med dets molekylvekt. Moles representerer ganske enkelt en annen metode for å uttrykke mengden stoff. Merk at å utføre en støkiometrisk beregning bare krever å kjenne massen til en enkelt reaksjonskomponent. Deretter kan du beregne massene til alle andre komponenter. I eksemplet fra trinn 1, la oss anta at 1,0 gram hydrogen vil reagere. Molekylvekten av hydrogen - bestemt ved å legge sammen atomvektene til alle atomene i molekylformelen - er 2,02 gram per mol. Dette betyr at reaksjonen involverer (1,0 gram) / (2,02 gram / mol) = 0,50 mol hydrogen.
Multipliser mol hydrogen med det passende støkiometriske forhold for å bestemme antall mol av et hvilket som helst annet stoff som er involvert i reaksjonen. Det støkiometriske forholdet representerer ganske enkelt forholdet mellom koeffisientene fra den balanserte kjemiske ligningen. Plasser alltid koeffisienten til forbindelsen hvis masse du har tenkt å beregne på toppen, og koeffisienten til forbindelsen hvis masse du startet med nederst. I eksemplet fra trinn 1 kunne vi beregne mol oksygen som kreves for å reagere med hydrogen ved å multiplisere med 1/2, eller vi kunne beregne mol vann produsert ved å multiplisere med 2/2. Dermed vil 0,50 mol H2 kreve 0,25 mol oksygen og produsere 0,50 mol vann.
Avslutt problemet ved å konvertere mol stoff tilbake til gram. Omregning til mol nødvendig deling av sammensatt molekylvekt; konvertering tilbake til gram krever derfor multiplisering av mol med molekylvekt. Når det gjelder hydrogen, er dette unødvendig fordi vi allerede vet at reaksjonen involverer 1,0 gram H2. Når det gjelder oksygen, O2, er molekylvekten 32,00 gram / mol og 0,25 mol * 32,00 gram / mol = 8,0 gram O2. Når det gjelder vann, er molekylvekten 18,02 gram / mol og 0,50 mol * 18,02 gram / mol = 9,0 gram H2O.
Dobbeltsjekk resultatet ved å merke deg at det totale gram reaktanter må tilsvare det totale gram produktene. I dette tilfellet var den samlede massen av H2 og O2 henholdsvis 1,0 og 8,0 gram for totalt 9,0 gram, og 9,0 gram vann ble produsert. Dette gjenspeiler loven om bevaring av masse, som sier at materie ikke kan skapes eller ødelegges av en kjemisk reaksjon.