Kaj je stehiometrija?

Stehiometrija je matematika, ki stoji za znanostjo o kemiji. Z uporabo znanih fizikalnih zakonov, kot sta zakon ohranjanja mase in zakon določenih razmerij, se stehiometrija uporablja za zbiranje informacij o količinah različnih elementov, uporabljenih v kemični reakciji, in o tem, ali so bili v obliki plinov, trdnih snovi ali tekočin. . Z uporabo matematike lahko nekdo določi količine določenih elementov, potrebnih za ustvarjanje želene reakcije, ali količine, uporabljene pri generiranju reakcije, ki se je že zgodila.

Začetni pouk kemije običajno vključuje uvod v stehiometrijo, v katerem študente prosijo, da uravnotežijo kemijske enačbe v domači nalogi in razredu. Stehiometrija temelji na dejstvu, da se elementi obnašajo na predvidljiv način in da snovi ni mogoče ustvariti ali uničiti. Torej, ko se elementi združijo, da se ustvari reakcija, se bo zgodilo nekaj znanega in specifičnega, izid reakcije pa je mogoče napovedati na podlagi vključenih elementov in količin.

Kemiki si ogledajo tako reaktante kot njihove produkte, ki lahko vključujejo novo kemično spojino skupaj z ostanki. V preprostem primeru stehiometrije se kisik in vodik združita, da ustvarita vodo, vendar le v določenih količinah. Glede na določeno količino vode lahko kemik z uporabo stehiometrije in znanja osnovne kemije določi, koliko kisika in vode sta šli v reakcijo, ki je ustvarila vodo. Kemiki, ki delajo v laboratoriju, lahko določijo tudi količino različnih izdelkov, potrebnih za ustvarjanje določene reakcije, preden se lotijo ​​eksperimenta.

Ena od podlag stehiometričnih izračunov je, da morajo zneski ostati nespremenjeni. Elementov ni mogoče potegniti iz zraka, zato bo enačba neuravnotežena, če ena stran vsebuje več kot druga. Kemiki uporabljajo mersko enoto, imenovano mol, za merjenje mase v stehiometriji, in ko uravnotežijo enačbe, poskrbijo, da sta obe strani enaki, tudi če je kemična reakcija povzročila novo kemično spojino.

Čeprav se stehiometrični izračuni morda zdijo v pristojnosti znanstvenikov, ljudje dejansko uporabljajo stehiometrijo vsak dan, čeprav se tega morda ne zavedajo. Peki se na primer močno zanašajo na kemijska načela in potrebo po uravnoteženih sestavinah ter uporabljajo znane lastnosti »elementov«, s katerimi delajo, da ustvarijo uravnoteženo enačbo: recept, ki bo imel pozitiven rezultat. Stehiometrija se uporablja tudi v številnih panogah, od rafiniranja olja do proizvodnje barv za lase.