Stoikiometria

Wikipedia

Stoikiometria (aikaisemmin käytetty myös termiä stökiömetria) on kemian osa-alue, joka tutkii aineiden määriä, niiden suhteita sekä näiden muuttumista kemiallisissa reaktioissa. Stoikiometria perustuu massan säilymisen lakiin eli toisin sanoen oletetaan tietystä määrästä lähtöaineista muodostuvan aina yhtä paljon tuotteita. Lisäksi perustapauksissa oletetaan että molekyylien koostumukset pysyvät aina samanlaisina. Esimerkiksi vesimolekyylin oletetaan aina sisältävän yhden happiatomin ja kaksi vetyatomia. On tärkeää huomata että vain harvoin kemiallisessa reaktiossa kaikki lähtöaineet muuttuvat tuotteiksi, useimmiten vain osa muuttuu tuotteiksi ja loput jäävät lähtöaineiksi. Reaktio pysähtyy kun se saavuttaa kyseiselle reaktiolle ominaisen kemiallisen tasapainon. Stoikiometria sai alkunsa kun brittiläinen tiedemies John Dalton huomasi että alkuaineet reagoivat keskenään tietyissä suhteissa.

[muokkaa] Sovellukset

Stoikiometriaa käytetään kemiallisten reaktioiden tasapainottamiseen. Esimerkiksi vetykaasun ja happikaasun välisessä reaktioissa syntyy vettä seuraavan kaavan mukaan:

H₂ + O₂ -> H₂O

Huomataan että reaktiossa on lähtöaineiden puolella kaksi happiatomia, mutta tuotteiden puolella vain yksi. Lisätään tuotteiden puolelle kerroin kaksi vesimolekyylin eteen ja vastaavasti kaksi lähtöaineiden puolelle vedyn eteen. Näin aineiden suhteet korjaantuvat ja reaktioyhtälö saadaan tasapainoon.

2H₂ + O₂ -> 2H₂O

Reaktioyhtälöiden tasapainotusten lisäksi stoikiometriaa voidaan käyttää mm. aineiden määrien laskemiseen sekä muuntamiseen. Eräs tärkeimmistä kaavoista lienee ainemäärän kaava:

n = m / M

Kaavassa n=ainemäärä (moolia) m=massa (g) ja M=moolimassa (g/mol). Jokaisella alkuaineella on tietty moolimassa riippuen sen rakenteesta ja koosta. Moolimassan saa selville katsomalla jaksollisesta järjestelmästä.