Εισαγωγή στη στοιχειομετρία στη χημεία

Έχετε ακούσει ποτέ για τον όρο στοιχειομετρία; Αυτός ο όρος προέρχεται από τις λέξεις στα ελληνικά, συγκεκριμένα στοιχειών που σημαίνει στοιχείο και μέτρο που σημαίνει μέτρηση. Συνοπτικά, η στοιχειομετρία ασχολείται με τον υπολογισμό της μάζας και του όγκου των αντιδρώντων και προϊόντων σε χημικές αντιδράσεις.

Ο όρος στοιχειομετρία εισήχθη για πρώτη φορά από τον Γερμανό χημικό Jeremias Benjamin Richter (1762-1807) στα τέλη του 19ου αιώνα. Αφορά τις σχετικές ποσότητες αντιδραστηρίων και προϊόντων σε μια χημική αντίδραση. Οι υπολογισμοί του βασίζονται στο γεγονός ότι τα άτομα δεν μπορούν να δημιουργηθούν ή να καταστραφούν. Ο αριθμός και οι τύποι ατόμων πριν και μετά την αντίδραση είναι πάντα οι ίδιοι.

Παρακολουθήστε την παρακάτω αντίδραση.

στοιχειομετρία

Ο συνολικός αριθμός που αντιπροσωπεύει τα γραμμομόρια των αντιδραστηρίων και των προϊόντων που εμπλέκονται στην αντίδραση ονομάζεται στοιχειομετρικός συντελεστής. Στην παραπάνω εξίσωση, οι συντελεστές στοιχειομετρική είναι 1 (για Ζη), 2 (για το HCl), 1 (για ZnCl 2 ), και 1 (για H 2 ).

Ο στοιχειομετρικός συντελεστής είναι χρήσιμος για τον προσδιορισμό της αναλογίας ή της αναλογίας γραμμομορίων μεταξύ αντιδρώντων και προϊόντων Η στοιχειομετρική αναλογία είναι ο απλούστερος ακέραιος λόγος των γραμμομορίων των αντιδρώντων και προϊόντων που εμπλέκονται σε μια χημική αντίδραση.

Υπολογισμός 

Υπάρχουν πολλά βήματα που πρέπει να ληφθούν κατά την εκτέλεση στοιχειομετρικών υπολογισμών. Πρώτα, γράψτε την ισοδύναμη χημική εξίσωση. Δεύτερον, οι ουσίες των οποίων η μάζα / όγκος έχουν δηλωθεί ή προσδιοριστεί στον υπολογισμό επισημαίνονται ή υπογραμμίζονται.

Τρίτον, το ατομικό βάρος / mol / γραμμομοριακός όγκος της ουσίας που υπογραμμίζεται γράφεται ανάλογα με το πρόβλημα ή την ερώτηση. Στη συνέχεια, η πραγματική ποσότητα της ουσίας που έχει υπογραμμιστεί καταγράφεται. Τέλος, για ουσίες των οποίων η μάζα / ο όγκος πρέπει να υπολογιστεί επισημαίνονται με ερωτηματικό.

(Διαβάστε επίσης: Γνωρίστε τους 5 βασικούς νόμους της χημείας, τι υπάρχει;)

Οι στοιχειομετρικοί υπολογισμοί παρέχουν ποσοτικές πληροφορίες και επιλύουν προβλήματα που σχετίζονται με τρεις κατηγορίες, δηλαδή τη σχέση μάζας-μάζας (β / β), τη σχέση μάζας-όγκου (β / ο) και τη σχέση όγκου-όγκου (V / V).

Στη σχέση μάζας-μάζας, η μάζα ενός από τα αντιδραστήρια ή τα προϊόντα είναι γνωστή, ενώ η μάζα ορισμένων από τα άλλα αντιδραστήρια ή προϊόντα πρέπει να υπολογιστεί.

Στη σχέση μάζας-όγκου, δίνεται η μάζα / όγκος ενός αντιδραστηρίου ή προϊόντος και η μάζα / όγκος του άλλου πρέπει να υπολογιστεί.

Εν τω μεταξύ, στη σχέση όγκου-όγκου, δίνεται ο όγκος ενός από τα αντιδραστήρια ή τα προϊόντα και ο όγκος του άλλου πρέπει να υπολογιστεί.

Οι στοιχειομετρικοί υπολογισμοί χρησιμοποιούν επίσης περιοριστικά αντιδραστήρια. Περιοριστικά αντιδραστήρια είναι τα αντιδραστήρια ή αντιδραστήρια που εξαντλούνται και περιορίζουν την ποσότητα των προϊόντων που σχηματίζονται (με την ολοκλήρωση της αντίδρασης) σε μια χημική αντίδραση.