„Stoichiometrie” se referă la raporturile dintre reactanți și produse în reacțiile chimice. Pentru o reacție chimică tipică în care reactanții generici A și B se combină pentru a produce produsele C și D - adică A + B> C + D - calculele stoichiometrice permit chimist pentru a determina numărul de grame de A, ea trebuie să o adauge la amestecul de reacție pentru a reacționa cu compusul B, precum și să prezică numărul de grame de produse C și D. Cu toate acestea, elevii găsesc deseori probleme de stoichiometrie dificile, deoarece implică calcule ale numărului de alunițe de substanțe. Cheia pentru simplificarea problemelor de stoichiometrie este adoptarea și practicarea unei abordări metodice a problemelor.
Echilibrați ecuația reacției chimice. O ecuație de reacție echilibrată conține același număr din fiecare tip de atom de pe ambele părți ale săgeții de reacție. Reacția dintre hidrogen, H2 și oxigen, O2, pentru a face apă, H2O, de exemplu, se echilibrează la 2 H2 + O2> 2 H2O. Aceasta înseamnă că două molecule de hidrogen reacționează cu o moleculă de oxigen pentru a produce 2 molecule de apă.
Transformați masa oricărui reactant sau produs în aluniți împărțind gramele de material la greutatea sa moleculară. Alunițele reprezintă pur și simplu o altă metodă de exprimare a cantității de substanță. Rețineți că efectuarea unui calcul stoichiometric necesită doar cunoașterea masei unei singure componente de reacție. Apoi puteți calcula masele tuturor celorlalte componente. În exemplul de la pasul 1, să presupunem că 1,0 grame de hidrogen vor reacționa. Greutatea moleculară a hidrogenului - determinată prin adunarea greutăților atomice ale tuturor atomilor din formula moleculară - este de 2,02 grame pe mol. Aceasta înseamnă că reacția implică (1,0 grame) / (2,02 grame / mol) = 0,50 moli de hidrogen.
Înmulțiți moli de hidrogen cu raportul stoichiometric adecvat pentru a determina numărul de moli ai oricărei alte substanțe implicate în reacție. Raportul stoichiometric reprezintă pur și simplu raportul coeficienților din ecuația chimică a echilibrului. Așezați întotdeauna coeficientul compusului a cărui masă intenționați să îl calculați deasupra și coeficientul compusului a cărui masă ați început-o de jos. În exemplul de la pasul 1, am putea calcula moli de oxigen necesari pentru a reacționa cu hidrogenul înmulțind cu 1/2, sau am putea calcula moli de apă produși înmulțind cu 2/2. Astfel, 0,50 moli de H2 ar necesita 0,25 moli de oxigen și ar produce 0,50 moli de apă.
Finalizați problema convertind moli de substanță înapoi în grame. Conversia în moli necesară împărțirea la greutatea moleculară a compusului; convertirea înapoi la grame necesită înmulțirea molelor cu greutatea moleculară. În cazul hidrogenului, acest lucru nu este necesar, deoarece știm deja că reacția implică 1,0 grame de H2. În cazul oxigenului, O2, greutatea moleculară este de 32,00 grame / mol și 0,25 moli * 32,00 grame / mol = 8,0 grame de O2. În cazul apei, greutatea moleculară este de 18,02 grame / mol și 0,50 moli * 18,02 grame / mol = 9,0 grame de H2O.
Verificați din nou rezultatul observând că totalul de grame de reactanți trebuie să fie egal cu totalul de grame de produse. În acest caz, masa combinată de H2 și O2 a fost de 1,0 și respectiv 8,0 grame, pentru un total de 9,0 grame, și s-au produs 9,0 grame de apă. Aceasta reflectă legea conservării masei, care afirmă că materia nu poate fi creată sau distrusă printr-o reacție chimică.