"Støkiometri" henviser til forholdet mellem reaktanter og produkter i kemiske reaktioner. Ved en typisk kemisk reaktion, hvor generiske reaktanter A og B kombineres for at fremstille produkterne C og D - dvs. A + B ---> C + D - støkiometriske beregninger gør det muligt for kemikeren at bestemme antallet af gram A, hun skal tilføje til reaktionsblandingen for at reagere med forbindelse B samt forudsige antallet af gram produkter C og D. Studerende har imidlertid ofte stoikiometriproblemer vanskelige, fordi de involverer beregninger af antallet af mol stoffer. Nøglen til at gøre støkiometriproblemer let er at vedtage og praktisere en metodisk tilgang til problemerne.
Afvej den kemiske reaktionsligning. En afbalanceret reaktionsligning indeholder det samme antal af hver type atom på begge sider af reaktionspilen. Reaktionen mellem hydrogen, H2 og ilt O2 for at fremstille vand, H2O, for eksempel, afbalancerer til 2 H2 + O2 ---> 2 H2O. Dette betyder, at to molekyler med brint reagerer med et molekyle ilt for at fremstille 2 molekyler vand.
Konverter massen af ethvert reaktant eller produkt til mol ved at dividere gram materiale med dets molekylvægt. Moles repræsenterer ganske enkelt en anden metode til at udtrykke mængden af stof. Bemærk, at udførelse af en støkiometrisk beregning kun kræver kendskab til massen af en enkelt reaktionskomponent. Derefter kan du beregne masserne på alle andre komponenter. Lad os antage, at 1,0 gram brint reagerer i eksemplet fra trin 1. Molekylvægten af brint - bestemt ved at tilsætte atomvægtene for alle atomer i molekylformlen - er 2,02 gram pr. Mol. Dette betyder, at reaktionen involverer (1,0 gram) / (2,02 gram / mol) = 0,50 mol brint.
Multipliser mol brint med det passende støkiometriske forhold for at bestemme antallet af mol af ethvert andet stof, der er involveret i reaktionen. Det støkiometriske forhold repræsenterer ganske enkelt forholdet mellem koefficienterne fra den kemiske balance i ligningen. Placer altid koefficienten for den forbindelse, hvis masse du har beregnet til at beregne på toppen, og koefficienten for den forbindelse, hvis masse du startede med på bunden. I eksemplet fra trin 1 kunne vi beregne de mol ilt, der kræves for at reagere med brint, ved at multiplicere med 1/2, eller vi kan beregne molen vand produceret ved at multiplicere med 2 / 2. Således ville 0,50 mol H2 kræve 0,25 mol ilt og producerer 0,50 mol vand.
Afslut problemet ved at konvertere mol stof tilbage til gram. Konvertering til mol kræves divideret med den sammensatte molekylvægt; omdannelse til gram kræver derfor multiplicering af mol efter molekylvægt. I tilfælde af brint er dette unødvendigt, fordi vi allerede ved, at reaktionen involverer 1,0 gram H2. I tilfælde af ilt, O2, er molekylvægten 32,00 gram / mol og 0,25 mol * 32,00 gram / mol = 8,0 gram O2. For vand er molekylvægten 18,02 gram / mol og 0,50 mol * 18,02 gram / mol = 9,0 gram H20.
Dobbeltkontrol dit resultat ved at bemærke, at det samlede gram reaktanter skal svare til det samlede gram produkter. I dette tilfælde var den kombinerede masse af H2 og O2 henholdsvis 1,0 og 8,0 gram for i alt 9,0 gram, og 9,0 gram vand blev produceret. Dette afspejler loven om bevarelse af masse, der siger, at stof ikke kan oprettes eller ødelægges ved en kemisk reaktion.