Définition de la stoechiométrie en chimie

La stoechiométrie est l'un des sujets les plus importants de la chimie générale. Il est généralement introduit après avoir discuté des parties de l'atome et des conversions d'unités. Bien que ce ne soit pas difficile, de nombreux étudiants sont rebutés par le mot à consonance compliquée. Pour cette raison, il peut être introduit sous le nom de «relations de masse».

Définition de la stœchiométrie

La stoechiométrie est l'étude des relations ou rapports quantitatifs entre deux ou plusieurs substances subissant un changement physique ou un changement chimique (réaction chimique). Le mot dérive des mots grecs: stoicheion (signifiant "élément") et métron (signifiant "sur mesure"). Le plus souvent, les calculs de stoechiométrie traitent de la masse ou des volumes de produits et réactifs.

Prononciation

Prononcez la stoechiométrie comme "stoy-kee-ah-met-tree" ou abrégez-la par "stoyk".

Qu'est-ce que la stoechiométrie?

Jeremias Benjaim Richter a défini la stœchiométrie en 1792 comme la science de la mesure des quantités ou des rapports de masse des éléments chimiques. Vous pourriez recevoir une équation chimique et la masse d'un réactif ou d'un produit et vous demander de déterminer la quantité d'un autre réactif ou produit dans l'équation. Ou, vous pourriez être donné les quantités de réactifs et de produits et demandé d'écrire l'équation équilibrée qui correspond aux mathématiques.

Concepts importants en stoechiométrie

Vous devez maîtriser les concepts de chimie suivants pour résoudre les problèmes de stœchiométrie:

• Équilibrer les équations
• Conversion entre grammes et taupes
• Calcul de la masse molaire
• Calcul des rapports molaires

N'oubliez pas que la stoechiométrie est l'étude des relations de masse. Pour le maîtriser, vous devez être à l'aise avec les conversions d'unités et les équations d'équilibrage. De là, l'accent est mis sur les relations des taupes entre les réactifs et les produits dans une réaction chimique.

Problème de stœchiométrie masse-masse

L'un des types de problèmes de chimie les plus courants que vous utiliserez pour résoudre la stœchiométrie est le problème masse-masse. Voici les étapes pour résoudre un problème masse-masse:

1. Identifiez correctement le problème comme un problème de masse. Habituellement, on vous donne une équation chimique, comme:
   A + 2B → C
   Le plus souvent, la question est un problème de mots, tel que:
   Supposons que 10,0 grammes de A réagissent complètement avec B. Combien de grammes de C seront produits?
2. Équilibrez l'équation chimique. Assurez-vous que vous avez le même nombre de chaque type d'atome à la fois du côté des réactifs et des produits de la flèche dans l'équation. En d'autres termes, appliquer la loi de conservation de la masse.
3. Convertissez toutes les valeurs de masse du problème en moles. Utilisez la masse molaire pour ce faire.
4. Utilisez la proportion molaire pour déterminer des quantités inconnues de taupes. Pour ce faire, définissez deux rapports molaires égaux l'un à l'autre, avec l'inconnu comme seule valeur à résoudre.
5. Convertissez la valeur molaire que vous venez de trouver en masse, en utilisant la masse molaire de cette substance.

Excès de réactif, réactif limitant et rendement théorique

Parce que les atomes, les molécules et les ions réagissent les uns avec les autres selon des rapports molaires, vous rencontrerez également des problèmes de stoechiométrie qui vous demanderont d'identifier le réactif limitant ou tout réactif qui est présent en excès. Une fois que vous savez combien de moles de chaque réactif vous avez, vous comparez ce rapport au rapport requis pour terminer la réaction. Le réactif limitant serait épuisé avant l'autre réactif, tandis que le réactif en excès serait celui restant après le déroulement de la réaction.

Étant donné que le réactif limitant définit exactement la quantité de chaque réactif qui participe réellement à une réaction, la stœchiométrie est utilisée pour déterminer le rendement théorique. C'est la quantité de produit qui peut se former si la réaction utilise la totalité du réactif limitant et se poursuit jusqu'à son terme. La valeur est déterminée en utilisant le rapport molaire entre la quantité de réactif limitant et le produit.