"Stoichiometry" avser förhållandena mellan reaktanter och produkter i kemiska reaktioner. För en typisk kemisk reaktion där generiska reaktanter A och B kombineras för att göra produkter C och D - dvs. A + B ---> C + D - stökiometriska beräkningar tillåter kemisten att bestämma antalet gram A hon måste lägga till till reaktionsblandningen för att reagera med förening B, såväl som förutsäga antalet gram produkter C och D. Studenterna har emellertid ofta problem med stökiometri, eftersom de involverar beräkningar av antalet mol ämnen. Nyckeln till att göra stökiometri-problem lätt är att anta och öva en metodisk metod för problemen.
Balansera den kemiska reaktionsekvationen. En balanserad reaktionsekvation innehåller samma antal för varje typ av atom på båda sidor av reaktionspilen. Reaktionen mellan väte, H2 och syre, O2, för att göra vatten, H2O, till exempel, balanserar till 2 H2 + O2 ---> 2 H2O. Detta innebär att två molekyler väte reagerar med en molekyl syre för att skapa två molekyler vatten.
Konvertera massan för vilken reaktant eller produkt som helst till mol genom att dela upp gram material med dess molekylvikt. Moler representerar helt enkelt en annan metod för att uttrycka mängden ämne. Observera att att genomföra en stökiometrisk beräkning endast kräver kunskap om massan för en enda reaktionskomponent. Du kan sedan beräkna massorna för alla andra komponenter. Låt oss i exemplet från steg 1 anta att 1,0 gram väte kommer att reagera. Molekylvikten för väte - bestämd genom att lägga samman atomvikterna för alla atomerna 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 molväten med väte med lämpligt stökiometriskt förhållande för att bestämma antalet mol av vilken annan substans som är involverad i reaktionen. Det stökiometriska förhållandet representerar helt enkelt förhållandet mellan koefficienterna från den kemiska balansekvationen. Placera alltid koefficienten för den förening vars massa du tänker beräkna ovanpå och koefficienten för den förening vars massa du började med på botten. I exemplet från steg 1 kan vi beräkna de molekyler syre som krävs för att reagera med väte genom att multiplicera med 1/2, eller vi kan beräkna molens vatten som produceras genom att multiplicera med 2 / 2. Således skulle 0,50 mol H2 kräva 0,25 mol syre och producerar 0,50 mol vatten.
Avsluta problemet genom att konvertera molens ämne tillbaka till gram. Omvandling till mol krävs delning med den sammansatta molekylvikten; omvandling tillbaka 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. För vatten är molekylvikten 18,02 gram / mol och 0,50 mol * 18,02 gram / mol = 9,0 gram H2O.
Kontrollera 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 återspeglar lagen om bevarande av massa, som säger att materien inte kan skapas eller förstöras genom en kemisk reaktion.