Stoichiometrie is de studie van de kwantitatieve relatie tussen de hoeveelheden van reactanten en producten gevormd in een chemische reactie. Chemische reacties moeten in evenwicht zijn (evenveel verschillende atomen aan de kant van de reactant hebben als aan de kant van het product). Als een chemische reactie niet in evenwicht is, kan er geen informatie over de verhouding tussen reactanten en producten worden verzameld.

Laten we eens kijken naar enkele relaties afgeleid van een evenwichtige chemische vergelijking:

Iron + Zuurstof –> IJzer(III)oxide

4 Fe (s) + 3O2 (g) –> 2Fe2O3 (s)

4 atoom Fe + 3 moleculen O2 –.> 2 formule-eenheden Fe2O3

4 mol Fe + 3 mol O2 –> 2 mol Fe2O3

223 g Fe + 96.0 g O2 –> 319.4 g Fe2O3

Massa van de reactanten = massa van de producten

– Komt overeen met de wet van behoud van massa (massa kan noch ontstaan noch vernietigd worden)

Neem het molaire verband van deze verbrandingsreactie:

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

Van deze evenwichtsvergelijking leren we dat we voor elke mol C3H8 5 mol zuurstof nodig hebben om ermee te reageren tot 3 mol koolstofdioxide en 2 mol water.

Als we met 3 mol O2 zouden beginnen, hoeveel mol C3H8 zouden we dan nodig hebben?

Om deze vraag te beantwoorden, brengen we stoichiometrie in de praktijk!

We moeten van mol O2 naar mol C3H8:

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

Om dit probleem op te lossen, hebben we de molverhouding van C3H8 : O2 uit de evenwichtsvergelijking hierboven.

Omwille van de stoichiometrie kunnen we ook van mol naar massa gaan.

Laten we zeggen dat we 27,2 g C3H8 hebben en we moeten weten hoeveel gram O2 aan deze vergelijking zou voldoen.

Dus moeten we van grammen C3H8 naar molmen C3H8 naar mol O2 naar grammen O2 gaan:

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

Het kunnen relateren van de hoeveelheden van verschillende stoffen in een chemische vergelijking is een zeer waardevol hulpmiddel, omdat het je in staat stelt alle relaties tussen reactanten en producten te vinden, de hoeveelheid van een onbekend molecuul/atoom te bepalen, en de hoeveelheid van elke reactant en elk product te meten. We kunnen al deze doelen bereiken door het gebruik van stoichiometrie!