Stöchiometriedefinition in der Chemie

Die Stöchiometrie ist eines der wichtigsten Fächer der allgemeinen Chemie. Es wird normalerweise eingeführt, nachdem Teile der Atom- und Einheitenumwandlungen besprochen wurden. Während es nicht schwierig ist, lassen sich viele Schüler von dem kompliziert klingenden Wort abschrecken. Aus diesem Grund kann es als "Massenbeziehungen" eingeführt werden.

Stöchiometrie Definition

Stöchiometrie ist die Untersuchung der quantitativen Beziehungen oder Verhältnisse zwischen zwei oder mehr Substanzen, die sich physikalisch oder chemisch verändern (chemische Reaktion). Das Wort leitet sich von den griechischen Wörtern ab: stoicheion (bedeutet "Element") und metron (bedeutet "messen"). In den meisten Fällen beziehen sich stöchiometrische Berechnungen auf die Masse oder das Volumen von Produkten und Reaktanten.

Aussprache

Die Stöchiometrie als "stoy-kee-ah-met-tree" aussprechen oder als "stoyk" abkürzen.

Was ist Stöchiometrie??

Jeremias Benjaim Richter definierte die Stöchiometrie 1792 als die Wissenschaft der Messung von Mengen oder Massenverhältnissen chemischer Elemente. Möglicherweise erhalten Sie eine chemische Gleichung und die Masse eines Reaktanten oder Produkts und werden gebeten, die Menge eines anderen Reaktanten oder Produkts in der Gleichung zu bestimmen. Oder Sie erhalten die Mengen an Reaktanten und Produkten und müssen die ausgeglichene Gleichung schreiben, die der Mathematik entspricht.

Wichtige Konzepte in der Stöchiometrie

Sie müssen die folgenden Chemiekonzepte beherrschen, um stöchiometrische Probleme zu lösen:

• Gleichungen ausgleichen
• Umrechnung zwischen Gramm und Mol
• Berechnung der Molmasse
• Berechnung der Molverhältnisse

Denken Sie daran, Stöchiometrie ist das Studium der Massenbeziehungen. Um dies zu meistern, müssen Sie mit Einheitenumrechnungen und Gleichungen vertraut sein. Von dort aus liegt der Schwerpunkt auf Mol-Beziehungen zwischen Reaktanten und Produkten in einer chemischen Reaktion.

Masse-Masse-Stöchiometrie-Problem

Eine der häufigsten Arten von Chemieproblemen, für deren Lösung Sie die Stöchiometrie verwenden, ist das Masse-Masse-Problem. Hier sind die Schritte, um ein Massenproblem zu lösen:

1. Identifizieren Sie das Problem korrekt als Massenproblem. Normalerweise erhält man eine chemische Gleichung wie:
   A + 2B → C
   Am häufigsten ist die Frage ein Wortproblem, wie zum Beispiel:
   Angenommen, 10,0 Gramm A reagieren vollständig mit B. Wie viele Gramm C werden produziert?
2. Gleichen Sie die chemische Gleichung aus. Stellen Sie sicher, dass Sie auf der Reaktanten- und der Produktseite des Pfeils in der Gleichung für jeden Atomtyp die gleiche Anzahl haben. Mit anderen Worten, wenden Sie das Gesetz der Massenerhaltung an.
3. Konvertieren Sie alle Massenwerte im Problem in Mol. Verwenden Sie dazu die Molmasse.
4. Verwenden Sie das Molverhältnis, um unbekannte Molmengen zu bestimmen. Stellen Sie dazu zwei Molverhältnisse gleich ein, wobei der Unbekannte der einzige zu lösende Wert ist.
5. Konvertieren Sie den soeben gefundenen Molwert in Masse, indem Sie die Molmasse dieser Substanz verwenden.

Überschüssiger Reaktant, begrenzender Reaktant und theoretische Ausbeute

Da Atome, Moleküle und Ionen gemäß Molverhältnissen miteinander reagieren, treten auch Stöchiometrieprobleme auf, bei denen Sie aufgefordert werden, den limitierenden Reaktanten oder einen Reaktanten zu identifizieren, der im Überschuss vorhanden ist. Wenn Sie wissen, wie viele Mol jedes Reaktanten Sie haben, vergleichen Sie dieses Verhältnis mit dem Verhältnis, das zur Vervollständigung der Reaktion erforderlich ist. Der limitierende Reaktant würde vor dem anderen Reaktanten aufgebraucht, während der überschüssige Reaktant derjenige wäre, der nach dem Fortschreiten der Reaktion übrig geblieben wäre.

Da der limitierende Reaktant genau definiert, wie viel von jedem Reaktanten tatsächlich an einer Reaktion teilnimmt, wird die Stöchiometrie verwendet, um die theoretische Ausbeute zu bestimmen. Dies ist, wie viel Produkt gebildet werden kann, wenn die Reaktion den gesamten limitierenden Reaktanten verwendet und bis zur Vervollständigung fortschreitet. Der Wert wird unter Verwendung des Molverhältnisses zwischen der Menge des limitierenden Reaktanten und dem Produkt bestimmt.