Stoichiometrie ist die Untersuchung des quantitativen Verhältnisses zwischen den Mengen an Reaktanten und Produkten, die bei einer chemischen Reaktion entstehen. Chemische Reaktionen müssen im Gleichgewicht sein (die Anzahl der verschiedenen Atome auf der Seite der Reaktanten muss der Anzahl der Atome auf der Seite der Produkte entsprechen). Wenn eine chemische Reaktion nicht im Gleichgewicht ist, können keine Informationen über das Verhältnis zwischen Reaktanten und Produkten gesammelt werden.

Lassen Sie uns einen Blick auf einige Beziehungen werfen, die sich aus einer ausgeglichenen chemischen Gleichung ergeben:

Eisen + Sauerstoff –> Eisen(III)-oxid

4 Fe (s) + 3O2 (g) –> 2Fe2O3 (s)

4 Atom Fe + 3 Moleküle O2 –> 2 Formeleinheiten Fe2O3

4 Mol Fe + 3 Mol O2 –> 2 Mol Fe2O3

223 g Fe + 96.0 g O2 –> 319.4 g Fe2O3

Masse der Reaktanten = Masse der Produkte

– Entspricht dem Massenerhaltungssatz (Masse kann weder erzeugt noch vernichtet werden)

Nimm das molare Verhältnis dieser Verbrennungsreaktion:

C3H8 (g) + 5O2 (g) -à 3CO2 (g) + 2H2O (l)

Aus dieser Gleichung geht hervor, dass für jedes Mol C3H8 5 Mol Sauerstoff benötigt werden, um mit ihm zu reagieren und 3 Mol Kohlendioxid und 2 Mol Wasser zu erzeugen.

Wenn wir mit 3 Molen O2 beginnen, wie viele Molen C3H8 brauchen wir dann?

Um diese Frage zu beantworten, wenden wir die Stöchiometrie in der Praxis an!

Wir müssen von einem Mol O2 zu einem Mol C3H8 übergehen:

3 Mol O2 X 1 Mol C3H8 / 5 Mol O2 = 0,6 Mol C3H8

Um diese Aufgabe zu lösen, haben wir das Molverhältnis von C3H8 : O2 aus der obigen Gleichung.

Aufgrund der Stöchiometrie können wir auch von Mol zu Masse übergehen.

Sagen wir, wir haben 27,2 g C3H8 und wir müssen wissen, wie viele Gramm O2 diese Gleichung erfüllen würden.

So müssen wir von Gramm C3H8 zu Mol C3H8 zu Mol O2 zu Gramm O2 übergehen:

27.2 g C3H8 X 1 mol C3H8/ 44 g C3H8 X 5 mol O2/ 1 mol C3H8 X 32 g O2/ 1 mol O2 = 98,9 g O2

Die Mengen verschiedener Stoffe in einer chemischen Gleichung in Beziehung setzen zu können, ist ein sehr wertvolles Hilfsmittel, denn es ermöglicht uns, alle Beziehungen zwischen Reaktanten und Produkten zu finden, die Menge eines unbekannten Moleküls/Atoms zu bestimmen und die Menge jedes Reaktanten und Produkts zu messen. All diese Ziele können wir mit Hilfe der Stöchiometrie erreichen!