Ang Stoichiometry ay isang sangay ng kimika na tumutukoy sa pagkalkula ng mga dami ng mga reactant at mga produkto sa mga reaksiyong kemikal. Ito ay batay sa pagtitipid ng masa kung saan ang kabuuang masa ng mga reactant ay katumbas ng kabuuang masa ng mga produkto sa isang kemikal na reaksyon. Ang Stoichiometry ay nagpapahintulot sa mga chemist na mahulaan ang dami ng mga sangkap na kailangan o ginawa sa isang ibinigay na reaksyon.
Mga nunal: Ang nunal ay isang pangunahing yunit sa kimika para sa pagpapahayag ng mga halaga ng isang kemikal na sangkap. Ito ay tinukoy bilang ang dami ng anumang substance na naglalaman ng kasing dami ng entity (atoms, molecules, ions, atbp.) na may mga atomo sa 12 gramo ng purong carbon-12.
Numero ng Avogadro: Ang numero ni Avogadro, \(6.022 \times 10^{23}\) , ay ang bilang ng mga yunit sa isang mole ng anumang substance. Kinakatawan nito ang bilang ng mga atomo sa 12 gramo ng carbon-12.
Molar Mass: Ang molar mass ng isang substance ay ang mass ng isang mole ng substance na iyon. Ang mga yunit para sa molar mass ay gramo bawat mole (g/mol).
Mga Equation ng Kemikal: Ang mga equation ng kemikal ay nagbibigay ng simbolikong representasyon ng isang kemikal na reaksyon, na nagpapakita ng mga reactant at produkto kasama ng kanilang mga coefficient, na kumakatawan sa mga relatibong bilang ng mga moles ng bawat sangkap na kasangkot sa reaksyon.
Upang maisagawa ang stoichiometric na mga kalkulasyon, dapat munang balansehin ang equation ng kemikal para sa reaksyon. Ang isang balanseng equation ay umaayon sa batas ng konserbasyon ng masa at nagbibigay-daan para sa direktang paghahambing ng mga reactant at produkto sa mga tuntunin ng kanilang mga nunal.
Halimbawa: Isaalang-alang ang reaksyon kung saan ang hydrogen gas ay tumutugon sa oxygen gas upang makagawa ng tubig. Ang balanseng equation ng kemikal ay: \(2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O\)
Sinasabi sa atin ng equation na ito na ang 2 moles ng hydrogen gas ay tumutugon sa 1 mole ng oxygen gas upang makagawa ng 2 moles ng tubig. Gamit ang stoichiometry, maaari nating kalkulahin ang dami ng tubig na ginawa mula sa isang naibigay na halaga ng hydrogen o oxygen, at kabaliktaran.
Ang mga numero sa harap ng mga formula ng kemikal sa isang balanseng equation ng kemikal ay tinatawag na stoichiometric coefficients. Kinakatawan nila ang ratio kung saan ang mga sangkap ay tumutugon at nabuo. Ang mga coefficient na ito ay mahalaga para sa stoichiometric na mga kalkulasyon.
Sa isang kemikal na reaksyon, ang naglilimita sa reactant ay ang reactant na ganap na natupok muna, na naglilimita sa dami ng mga produkto na maaaring mabuo. Ang labis na reactant ay ang reactant na nananatili pagkatapos makumpleto ang reaksyon.
Ang pagtukoy sa paglilimita ng reactant ay isang mahalagang hakbang sa stoichiometric na mga kalkulasyon dahil tinutukoy nito ang pinakamataas na teoretikal na ani ng produkto.
Ang theoretical yield ay ang maximum na dami ng produkto na maaaring gawin mula sa isang naibigay na halaga ng mga reactant, sa pag-aakalang kumpletong conversion, gaya ng kinakalkula sa pamamagitan ng stoichiometry. Ang aktwal na ani ay ang dami ng produkto na aktwal na ginawa kapag ang kemikal na reaksyon ay isinasagawa. Ang porsyento na ani ay isang sukatan ng kahusayan ng isang reaksyon, na kinakalkula sa pamamagitan ng paghati sa aktwal na ani sa teoretikal na ani at pagpaparami ng 100.
Ang Stoichiometry ay hindi limitado sa mga teoretikal na kalkulasyon. Mayroon itong mga praktikal na aplikasyon sa maraming lugar, tulad ng:
Ang Stoichiometry ay isang pangunahing konsepto sa chemistry na mahalaga para sa pag-unawa sa mga reaksiyong kemikal at paggawa ng mga tumpak na hula sa dami tungkol sa mga dami ng mga reactant at produktong kasangkot. Nakahanap ito ng aplikasyon sa iba't ibang larangan, na ginagawa itong isang mahalagang tool para sa mga siyentipiko at inhinyero.
