"Stökiometri" avser förhållandena mellan reaktanter och produkter i kemiska reaktioner. För en typisk kemisk reaktion där generiska reaktanter A och B kombineras för att framställa produkterna C och D - dvs. A + B> C + D - stökiometriska beräkningar möjliggör kemist för att bestämma antalet gram A måste hon lägga till reaktionsblandningen för att reagera med förening B, samt förutsäga antalet gram produkter C och D. Studenter tycker dock ofta att det är svårt att stökiometriska problem eftersom de involverar beräkningar av antalet mol ämnen. Nyckeln till att göra stökiometriproblemen lätt är att anta och öva ett metodiskt förhållningssätt till problemen.
Balansera den kemiska reaktionsekvationen. En balanserad reaktionsekvation innehåller samma antal av varje atomtyp på båda sidor om reaktionspilen. Reaktionen mellan väte, H2 och syre, O2, för att skapa vatten, H2O, till exempel, balanserar till 2 H2 + O2> 2 H2O. Detta innebär att två molekyler väte reagerar med en molekyl syre för att bilda två molekyler vatten.
Konvertera massan av någon reaktant eller produkt till mol genom att dela gram material med dess molekylvikt. Mullvadrar representerar helt enkelt en annan metod för att uttrycka mängden ämne. Observera att en stökiometrisk beräkning endast kräver kunskap om massan av en enda reaktionskomponent. Du kan sedan beräkna massorna för alla andra komponenter. I exemplet från steg 1, antar vi att 1,0 gram väte reagerar. Molekylvikten för väte - bestämd genom att sammanföra atomvikterna för alla atomer i molekylformeln - är 2,02 gram per mol. Detta innebär att reaktionen involverar (1,0 gram) / (2,02 gram / mol) = 0,50 mol väte.
Multiplicera mol väte med lämpligt stökiometriskt förhållande för att bestämma antalet mol av någon annan substans som är involverad i reaktionen. Det stökiometriska förhållandet representerar helt enkelt förhållandet mellan koefficienterna från den kemiska balansekvationen. Placera alltid koefficienten för föreningen vars massa du tänker beräkna ovanpå och koefficienten för föreningen vars massa du började med längst ner. I exemplet från steg 1 kan vi beräkna molen syre kräver att reagera med väte genom att multiplicera med 1/2, eller så kan vi beräkna molen producerat vatten genom att multiplicera med 2/2. Således skulle 0,50 mol H2 kräva 0,25 mol syre och producera 0,50 mol vatten.
Avsluta problemet genom att konvertera mol ämne tillbaka till gram. Omvandling till mol som krävs dividerat med föreningens molekylvikt; Omvandling till gram kräver därför multiplicering av mol med molekylvikt. När det gäller väte är detta onödigt eftersom vi redan vet att reaktionen involverar 1,0 gram H2. När det gäller syre, O2, är molekylvikten 32,00 gram / mol och 0,25 mol * 32,00 gram / mol = 8,0 gram O2. När det gäller vatten är molekylvikten 18,02 gram / mol och 0,50 mol * 18,02 gram / mol = 9,0 gram H2O.
Dubbelkolla ditt resultat genom att notera att det totala gram reaktanter måste vara lika med det totala gram produkter. I detta fall var den kombinerade massan av H2 och O2 1,0 respektive 8,0 gram för totalt 9,0 gram, och 9,0 gram vatten producerades. Detta speglar lagen om bevarande av massa, som säger att materia inte kan skapas eller förstöras av en kemisk reaktion.