Коефіцієнт перетворення грам на моль у стехіометрії майже завжди присутній, і це дозволяє хімікам прогнозувати, яка вага матеріалів необхідна для хімічної реакції. Наприклад, якщо соляна кислота реагує з основним гідроксидом натрію з утворенням кухонної солі та води, обчислення стехіометрії можуть передбачити, скільки кислоти і скільки основи потрібно, щоб ні одне, ні інше не залишалося, а в розчині, який є, залишалися лише сіль і вода виробляється. Розрахунки починаються з молей кожної речовини, а коефіцієнти перерахунку змінюють молі до ваги.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Стехіометрія дозволяє хімікам використовувати коефіцієнт перетворення грамів на моль, щоб вирахувати, скільки кожного реагенту потрібно в хімічній реакції. Відповідно до Закону збереження маси хімічні реакції збалансовані, при цьому в реакцію переходить така ж кількість атомів кожного елемента, як і в продуктах реакції. Коефіцієнт перетворення грам на моль можна використовувати для прогнозування того, скільки потрібно кожного матеріалу, щоб не залишилося жодного, і скільки кожного продукту реакції вийде в результаті реакції.
Закон збереження маси
Відповідно до Закону про збереження маси, вперше запропонованого французьким хіміком 18 століття Антуаном Лавуазьє, маса не створюється і не руйнується в результаті хімічної реакції. Це означає, що кількість атомів кожного елемента, що переходить у хімічну реакцію, завжди однакове з атомами в продуктах реакції. В результаті хімічні реакції збалансовані, з однаковою кількістю атомів на кожній стороні, хоча вони можуть поєднуватися по-різному, утворюючи різні сполуки.
Наприклад, коли сірчана кислота, H2ТАК4, реагує з гідроксидом натрію, NaOH, незбалансоване хімічне рівняння - H2ТАК4 + NaOH = Na2ТАК4 + H2O, утворюючи сульфат натрію та воду. У лівій частині рівняння є три атоми водню, а в правій - лише два. Існує рівна кількість атомів сірки та кисню, але один атом натрію зліва і два з правого боку.
Для отримання збалансованого рівняння зліва потрібен додатковий атом натрію, який також дає нам додатковий атом кисню та водню. Це означає, що зараз з правого боку є дві молекули води, і рівняння збалансовано як Н2ТАК4 + 2NaOH = Na2ТАК4 + 2Н2О. Рівняння відповідає Закону збереження маси.
Використання коефіцієнта перетворення грам-на-моль
Збалансоване рівняння корисно, щоб показати, скільки атомів потрібно в хімічній реакції, але воно не говорить про те, скільки потрібно кожної речовини або скільки виробляється. За допомогою збалансованого рівняння можна виразити кількість кожної речовини в молях, молях будь-якої речовини, що має однакову кількість атомів.
Наприклад, коли натрій реагує з водою, у результаті утворюється гідроксид натрію та газоподібний водень. Незбалансоване хімічне рівняння - Na + H2O = NaOH + H2. Права частина рівняння має в цілому три атоми водню, оскільки молекула газоподібного водню складається з двох атомів водню. Збалансоване рівняння дорівнює 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2.
Це означає, що два молі натрію з двома молями води дадуть два молі гідроксиду натрію і моль газоподібного водню. Більшість періодичних таблиць дають грами на моль для кожного елемента. Для реакції вище це натрій: 23, водень: 1 та кисень: 16. Рівняння в грамах свідчить, що 46 г натрію і 36 г води реагують, утворюючи 80 г гідроксиду натрію і 2 г водню. Кількість атомів та ваги однакові з обох сторін рівняння, а коефіцієнти перетворення грамів на моль можна знайти у всіх стехіометричних розрахунках із залученням ваги.