Stechiometria

La stechiometria è la branca della chimica che studia le relazioni quantitative tra reagenti e prodotti in una reazione chimica. Si basa sulla conservazione della massa e sull’idea che gli atomi si combinano in proporzioni definite. Il suo nucleo è il bilanciamento delle equazioni chimiche e l’uso dei rapporti di mole per prevedere quantità di sostanze coinvolte.

Concetti chiave includono la mole, la massa molare, le equazioni chimiche bilanciate e i rapporti molecolari che esse contengono. Dalla bilanciazione derivano rapporti tra quantità in moli di sostanze, utili per calcolare masse o volumi richiesti o prodotti. La stechiometria considera anche reagenti in eccesso o in quantità limitante, nonché la resa teorica, la resa effettiva e il rendimento percentuale.

Procedura di base: 1) bilanciare l’equazione; 2) convertire le quantità date in moli usando la massa molare; 3) utilizzare i rapporti stechiometrici per determinare la quantità della sostanza desiderata; 4) convertire in l’unità richiesta (massa, volume, ecc.). Ad esempio, per la reazione 2 H2 + O2 → 2 H2O, se si hanno 4,0 g di H2 (2,0 mol) e 32,0 g di O2 (1,0 mol), entrambi i reagenti si consumano e si ottengono circa 36,0 g di H2O (2,0 mol).

Applicazioni e limiti: la stechiometria è fondamentale in chimica analitica, sintetica e industriale per pianificare reazioni, calcolare costi e rendimenti. Le stime assumono condizioni ideali; in realtà esistono deviazioni dovute a purezza, temperatura, pressione e fenomeni non perfettamente conservativi.