„Stechiometria” odnosi się do stosunków między reagentami i produktami w reakcjach chemicznych. Dla typowej reakcji chemicznej, w której ogólne reagenty A i B łączą się, tworząc produkty C i D -- tj. A + B > C + D -- obliczenia stechiometryczne pozwalają na chemik, aby określić liczbę gramów A, którą musi dodać do mieszaniny reakcyjnej, aby przereagował ze związkiem B, a także przewidzieć liczbę gramów produktów C i RE. Studenci jednak często mają trudności ze stechiometrią, ponieważ wiążą się z obliczeniami liczby moli substancji. Kluczem do ułatwienia problemów stechiometrycznych jest przyjęcie i praktyka metodycznego podejścia do problemów.
Zrównoważ równanie reakcji chemicznej. Zrównoważone równanie reakcji zawiera taką samą liczbę każdego typu atomu po obu stronach strzałki reakcji. Na przykład reakcja pomiędzy wodorem (H2) i tlenem (O2) prowadząca do powstania wody (H2O) równoważy się do 2 H2 + O2 > 2 H2O. Oznacza to, że dwie cząsteczki wodoru reagują z jedną cząsteczką tlenu, tworząc 2 cząsteczki wody.
Przekształć masę dowolnego reagenta lub produktu na mole, dzieląc gramy materiału przez jego masę cząsteczkową. Mole reprezentują po prostu inną metodę wyrażania ilości substancji. Należy zauważyć, że przeprowadzenie obliczeń stechiometrycznych wymaga jedynie znajomości masy pojedynczego składnika reakcji. Następnie możesz obliczyć masy wszystkich innych komponentów. W przykładzie z kroku 1 załóżmy, że przereaguje 1,0 gram wodoru. Masa cząsteczkowa wodoru — określona przez zsumowanie mas atomowych wszystkich atomów we wzorze cząsteczkowym — wynosi 2,02 grama na mol. Oznacza to, że reakcja obejmuje (1,0 grama) / (2,02 grama/mol) = 0,50 mola wodoru.
Pomnóż liczbę moli wodoru przez odpowiedni stosunek stechiometryczny, aby określić liczbę moli dowolnej innej substancji biorącej udział w reakcji. Stosunek stechiometryczny po prostu reprezentuje stosunek współczynników z bilansowego równania chemicznego. Zawsze umieszczaj współczynnik związku, którego masę chcesz obliczyć na górze, a współczynnik związku, którego masę zacząłeś na dole. W przykładzie z kroku 1 moglibyśmy obliczyć ilość moli tlenu potrzebnych do przereagowania z wodorem, mnożąc przez 1/2, lub możemy obliczyć mole wody wytworzonej przez pomnożenie przez 2/2. Tak więc 0,50 mola H2 wymagałoby 0,25 mola tlenu i wytworzyłoby 0,50 mola wody.
Zakończ problem, zamieniając mole substancji z powrotem na gramy. Przekształcenie na mole wymagało podzielenia przez masę cząsteczkową związku; przekształcenie z powrotem do gramów wymaga zatem pomnożenia moli przez masę cząsteczkową. W przypadku wodoru jest to niepotrzebne, ponieważ wiemy już, że w reakcji uczestniczy 1,0 grama H2. W przypadku tlenu, O2, masa cząsteczkowa wynosi 32,00 gramów/mol i 0,25 mola * 32,00 gramów/mol = 8,0 gramów O2. W przypadku wody ciężar cząsteczkowy wynosi 18,02 grama/mol i 0,50 mola * 18,02 grama/mol = 9,0 gramów H2O.
Sprawdź dwukrotnie swój wynik, zwracając uwagę, że suma gramów reagentów musi być równa sumie gramów produktów. W tym przypadku łączna masa H2 i O2 wynosiła odpowiednio 1,0 i 8,0 gramów, co daje łącznie 9,0 gramów i wytworzono 9,0 gramów wody. Odzwierciedla to prawo zachowania masy, które mówi, że materii nie można stworzyć ani zniszczyć w wyniku reakcji chemicznej.
