Шта је стехиометрија:
Стехиометрија је прорачун за уравнотежену хемијску једначину који ће одредити односе између реактаната и производа у хемијској реакцији.
Равнотежа у хемијској једначини поштује принципе очувања и Далтонове атомске моделе, попут Закона о очувању масе, који каже да:
маса реактаната = маса производа
У том смислу, једначина мора имати једнаку тежину на обе стране једначине.
Стехиометријски прорачуни
Стехиометријски прорачуни су начин уравнотежења хемијске једначине. Постоје 2 начина: метода покушаја и грешака и алгебарска метода.
Стехиометријски прорачун методом покушаја и грешака
Метода покушаја и грешака за израчунавање стехиометрије једначине треба да следи следеће кораке:
- Пребројите број атома сваког хемијског елемента у положају реактаната (лево од једначине) и упоредите те количине у елементима позиционираним као производи (десно од једначине).
- Уравнотежите металне елементе.
- Уравнотежите неметалне елементе.
На пример, стехиометријски прорачун методом покушаја и грешака у следећој хемијској једначини:
ЦХ4 + 2О2 → ЦО + 2Х2ИЛИ
Угљеник је уравнотежен јер се на свакој страни једначине налази по 1 молекул. Водоник такође има исте количине са сваке стране. Кисеоник, са друге стране, додаје до 4 на левој страни (реактанти или реактанти) и само 2, стога се методом покушаја и грешака додаје индекс 2 за претварање ЦО у ЦО2.
На овај начин уравнотежена хемијска једначина у овој вежби резултира: ЦХ4 + 2О2 → ЦО2 + 2Х2ИЛИ
Бројеви који претходе једињењу, у овом случају 2 од О.2 и 2 за Х.2Или су позвани стехиометријски коефицијенти.
Стехиометријски прорачун алгебарском методом
За стехиометријски прорачун алгебарском методом морају се наћи стехиометријски коефицијенти. Да бисте то урадили, следите кораке:
- Додели непознато
- Помножите непознато са бројем атома сваког елемента
- Доделите вредност (препоручује се 1 или 2) да бисте решили остатак непознатих
- Поједноставити
Стехиометријски односи
Стехиометријски односи указују на релативне пропорције хемикалија које се користе за израчунавање уравнотежене хемијске једначине између реактаната и њихових производа у хемијском раствору.
Хемијски раствори имају различите концентрације између растворене супстанце и растварача. Израчун количина поштује принципе очувања и атомске моделе који утичу на хемијске процесе.
Принципи очувања
Постулати принципа очувања касније ће помоћи у дефинисању атомских модела Џона Далтона о природи атома. Модели чине прву научно засновану теорију, која означава почетак модерне хемије.
Закон о очувању масе: Нема уочљивих промена у укупној маси током хемијске реакције. (1783., Лавоазије)
Закон одређених пропорција: чиста једињења увек имају исте елементе у истом масеном односу. (1799, Ј. Л. Проуст)
Далтонов атомски модел
Далтонови атомски модели чине основу модерне хемије. 1803. године, Основна атомска теорија Џона Далтона (1766-1844) постулирала је следеће:
- Хемијски елементи се састоје од идентичних атома за један елемент, а за друге се разликују.
- Хемијска једињења настају комбиновањем одређене количине сваке врсте атома да би се добио молекул једињења.
Даље, Далтонов закон више пропорција дефинише да када се 2 хемијска елемента комбинују у једно једињење, постоји целобројни однос између различитих маса једног елемента који се комбинују са константном масом другог елемента у једињењу.
Према томе, у стехиометрији могући су међусобни односи између реактаната и производа. Оно што није могуће је мешавина макроскопских јединица (молова) са микроскопским јединицама (атоми, молекули).
Стехиометрија и конверзија јединица
Стехиометрија користи као фактор конверзије из микроскопског света јединице молекула и атома, на пример, Н2 што указује на 2 молекула Н.2 и 2 атома азота према макроскопском свету моларним односом између количина реактаната и производа изражених у моловима.
У том смислу, молекул Н.2 на микроскопском нивоу има моларни однос који се изражава као 6,022 * 1023 (један мол) молекула Н.2.
