Stokiyometri

Bir tarifte 2 yumurtaya 1 su bardağı un gerekiyorsa 6 yumurtayla kaç bardak un kullanacağını hemen bulursun. Kimyada aynı mantığın adı stokiyometridir; tarif yerine denkleştirilmiş tepkime denklemi, yumurta yerine mol kullanılır.

Adım adım yöntem

• Tepkime denklemini denkleştir.
• Verilen kütleleri mol sayısına çevir: n = m / M (M mol kütlesi).
• Denklemdeki katsayı oranlarıyla istenen maddenin mol sayısını bul.
• Gerekirse molü tekrar kütleye, gaz hacmine veya tanecik sayısına dönüştür.

Örnek: Suyun oluşumu

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O

4 g hidrojen 4 / 2 = 2 mol eder. Denkleme göre 2 mol H₂ için 1 mol (32 g) O₂ gerekir ve 2 mol, yani 36 g su oluşur. Kütlenin korunumu da sağlanır: 4 + 32 = 36 g.

Sınırlayıcı bileşen

Tepkimeye 4 g H₂ ile yalnızca 16 g O₂ (0,5 mol) konursa oksijen yetmez. 0,5 mol O₂ ancak 1 mol H₂ ile tepkimeye girer ve 1 mol (18 g) su oluşur; 1 mol hidrojen artar. Ürün miktarını belirleyen, önce tükenen maddedir; buna sınırlayıcı bileşen denir. Bu analizleri stokiyometri hesaplama aracıyla hızlıca yapabilirsin.

Verim

Hesapla bulunan miktar teorik verimdir. Gerçekte yan tepkimeler ve kayıplar nedeniyle daha az ürün elde edilir: Yüzde verim = gerçek / teorik × 100. Teorik 18 g suya karşın 16,2 g elde edersen verim %90'dır.

Nerede karşına çıkar?

İlaç ve gübre üretiminde hammadde planlaması, yakıt–hava oranının belirlenmesi, sabun yapımında yağı sabunlaştıracak kostik miktarı ve çözelti hazırlama hep stokiyometriye dayanır. Mol kütlelerini bulmak için mol kütlesi aracı işini kolaylaştırır. Gaz içeren tepkimelerde standart koşullarda 1 mol ideal gazın yaklaşık 22,4 litre kapladığı bilgisi de sık kullanılır.