Стехиометрия – один из важнейших предметов общей химии. Обычно он вводится после обсуждения частей атома и преобразования единиц. Хотя это несложно, многих студентов отталкивает это сложно звучащее слово. По этой причине его можно ввести как «Массовые отношения».
Определение стехиометрии
Стехиометрия – это исследование количественного отношения или соотношения между двумя или более веществами, претерпевающими физическое изменение или химическое изменение (химическая реакция). Слово происходит от греческих слов: stoicheion (что означает «элемент») и metron (что означает «измерять»). Чаще всего вычисления стехиометрии имеют дело с массой или объемами продуктов и реагентов.
Произношение
Стехиометрия произносится как «стой- kee-ah-met-tree »или сокращенно« стойк ».
Что такое стехиометрия?
Иеремиас Бенджаим Рихтер определил стехиометрию в 1792 году как науку об измерении количеств или массовых соотношений химических элементов. Вам могут дать химическое уравнение и массу одного реагента или продукта и попросить определить количество другого реагента или продукта в уравнении. Или вам могут дать количество реагентов и продуктов и попросить написать сбалансированное уравнение, которое соответствует математике.
Важные понятия стехиометрии
Для решения задач стехиометрии вы должны освоить следующие химические концепции:
- Балансирующие уравнения
- Преобразование граммов в моль
- Расчет молярной массы
- Расчет мольных соотношений
Помните, стехиометрия – это изучение массовых отношений. Чтобы справиться с этим, вам нужно хорошо разбираться в преобразовании единиц измерения и уравнениях балансировки. Отсюда основное внимание уделяется мольным отношениям между реагентами и продуктами химической реакции.
Проблема масс-масс-стехиометрии
Одним из наиболее распространенных типов химических задач, для решения которых вы будете использовать стехиометрию, является проблема массы-массы. Вот шаги для решения проблемы массы-массы:
- Правильно определите проблему как проблему массы-массы. Обычно вам задают химическое уравнение, например:
A + 2B → C
Чаще всего вопрос заключается в проблеме со словами, например:
Предположим, 10,0 граммов A реагирует полностью с B. Сколько граммов C будет произведено? - Уравновесить химическое уравнение. Убедитесь, что у вас одинаковое количество атомов каждого типа на стороне реагентов и продуктов стрелки в уравнении. Другими словами, примените Закон сохранения массы.
- Преобразуйте любые значения массы в задаче в моли. Для этого используйте молярную массу.
- Используйте молярную пропорцию, чтобы определить неизвестное количество молей.. Сделайте это, установив два молярных отношения, равных друг другу, с неизвестным в качестве единственного значения для решения.
- Преобразуйте только что найденное молярное значение в массу, используя молярную массу этого вещества.
Избыточный реагент, ограничивающий реагент и теоретический выход
Поскольку атомы, молекулы и ионы реагируют друг с другом в зависимости от молярных соотношений вы также столкнетесь с проблемами стехиометрии, которые требуют от вас определения ограничивающего реагента или любого реагента, который присутствует в избытке. Как только вы узнаете, сколько молей каждого реагента у вас есть, вы сравните это соотношение с соотношением, необходимым для завершения реакции. Ограничивающий реагент будет израсходован раньше другого реагента, в то время как излишек реагента останется после того, как реакция продолжится.
Поскольку ограничивающий реагент точно определяет сколько каждого реагента фактически участвует в реакции, стехиометрия используется для определения теоретического выхода. Это то количество продукта, которое может быть образовано, если в реакции используется весь ограничивающий реагент и продолжается до завершения. Значение определяется с использованием молярного отношения между количеством ограничивающего реагента и продукта.