Stöhhiomeetria

Allikas: Vikipeedia

Stöhhiomeetria on keemia osa, mis käsitleb keemiliste valemite ja reaktsioonivõrrandite tuletamist ning nendel valemitel ja võrranditel põhinevaid ainehulkade arvutusi.

Igale keemilisele ühendile vastab kindel elementkoostis, s.t. erinevate elementide aatomite suhe molekulis on kindel ja väljendatav täisarvudes. Näiteks ammoniaagi NH3 koostise stöhhiomeetria on 1:3, s.t. ühe molekuli (või mooli) ammoniaagi koostises on üks molekul (või mool) lämmastikku ja 3 molekuli (või mooli) vesinikku. Võttes lisaks stöhhiomeetriale arvesse elementide aatommassid saame ammoniaagi koostise kilogrammides: 14 kg lämmastikku ja 3 kilogrammi vesinikku annavad 17 kg ammoniaaki.

Keemilises reaktsioonis reagendid ühinevad teatud kindlas suhtes. Kuna reaktsioonis ainet ei teki ega kao ja üks keemiline element ei muutu teiseks, siis iga elemendi hulk reaktsioonis säilib. Reaktsiooni stöhhiomeetria näitab ainete reaktsioonis osalemise kvantitatiivset suhet. Näiteks ammoniaagi moodustumise tasakaalustatud reaktsioonivõrrand:

N2 + 3H2 = 2NH3

Stöhhiomeetriakordajad reaktsioonis näitavad lähteainete või saaduste hulka moolides. Siin üks mool lämmastikku reageerib kolme mooli vesinikuga ja saadakse 2 mooli ammoniaaki. Selle reaktsiooni stöhhiomeetria on 1:3:2, mis näitab protsessis osalevate molekulide suhet ja naturaalarvusid 1, 3 ja 2 nimetatakse stöhhiomeetrilisteks koefitsientideks ehk stöhhiomeetrilisteks kordajateks.

Oletades, et keemiline reaktsioon toimub lõpuni, siis optimaalset reagendi hulka, nimetatakse stöhhiomeetriliseks hulgaks ehk keemiliselt ekvivalentseks hulgaks.

Arvutame kui palju tekib süsinikdioksiidi ühe kg puhta süsiniku täielikul põlemisel:

C + O2 = CO2

Arvestades ainete molekulmasse, saame et 1 mool (12,01 g) süsinikku annab ühe mooli (44,01 g) süsinikdioksiidi, siis 1 g süsinikku annab 44,01:12,01 = 3,665 g süsinikdioksiidi (Avogadro seaduse põhjal on see 3,665•22,4:44,01=1,865 liitrit süsinikdioksiidi).

Stöhhiomeetrilised võrrandid ei kajasta reaktsioonimehhanismi ega elementaarreaktsioone.

Stöhhiomeetria teoreetilise aluse annavad massi jäävuse seadus, koostise püsivuse seadus, kordsete suhete seadus (Daltoni seadused), Gay-Lussaci seadus ja Avogadro seadus.

Peale stöhhiomeetrilistele reeglitele alluvate keemiliste ühendite (daltoniidide) tuntakse ka mittestöhhiomeetrilisi ühendeid (bertolliide).

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]