ဓာတ်ငွေ့များသည် အမျိုးမျိုးသော ဓာတုတုံ့ပြန်မှုများတွင် အရေးပါသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နေပြီး ဓာတ်ငွေ့ stoichiometry ကို နားလည်ရန်မှာ ဓာတ်ငွေ့များပါ၀င်သည့် တုံ့ပြန်မှုရလဒ်များကို ခန့်မှန်းရန်အတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။ Stoichiometry သည် ၎င်း၏အဓိကအားဖြင့် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုတွင် ဓာတ်ပြုခြင်းနှင့် ထုတ်ကုန်များ တွက်ချက်ခြင်းနှင့် ပတ်သက်သည်။ ဤသင်ခန်းစာတွင်၊ ဓာတ်ငွေ့များ၏ ထုထည်၊ ဖိအား၊ အပူချိန်နှင့် ဓာတ်ငွေ့ထွက်ပစ္စည်းများနှင့် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုတွင် မှဲ့အရေအတွက်တို့ကြား ဆက်နွယ်မှုများပါ၀င်သည့် ဓာတ်ငွေ့များ၏ stoichiometry ကို အာရုံစိုက်ပါမည်။
အံသွားထုထည်၏ သဘောတရားသည် ဓာတ်ငွေ့ stoichiometry တွင် အခြေခံဖြစ်သည်။ ၎င်းကို ဓာတ်ငွေ့တစ်ခု၏ မှဲ့တစ်ခုမှ သိမ်းပိုက်ထားသော ပမာဏအဖြစ် သတ်မှတ်သည်။ 0°C (273.15 K) နှင့် 1 atm ဖိအားဖြစ်သည့် Standard Temperature and Pressure (STP) တွင်၊ စံပြဓာတ်ငွေ့တစ်ခုမှ မှဲ့သည် 22.4 လီတာ ရှိသည်။ ဤယူဆချက်သည် Ideal Gas Law ကိုအခြေခံသည်-
\( PV = nRT \)ဘယ်မှာလဲ-
ဓာတ်ငွေ့များပါ၀င်သော ဓာတုတုံ့ပြန်မှုများနှင့် ပတ်သက်လာသောအခါ၊ stoichiometry သည် အနည်းငယ် ပိုမိုပါဝင်လာသည်။ stoichiometry သည် ဓာတ်ပြုပစ္စည်းများနှင့် ထုတ်ကုန်များကြားမှ မှဲ့အချိုးကို ဖြေရှင်းပေးသောကြောင့် ဤနေရာတွင် သော့ချက်မှာ ပေးထားသောပမာဏများကို မှဲ့အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန်ဖြစ်သည်။ ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်နှင့် ရေခိုးရေငွေ့ထုတ်လုပ်ရန် အောက်ဆီဂျင်ပါဝင်မှုတွင် မီသိန်း (CH 4 ) ၏ လောင်ကျွမ်းမှုကို သုံးသပ်ကြည့်ပါ-
\(\textrm{CH}_4 + 2\textrm{အို}_2 \rightarrow \textrm{CO}_2 + 2\textrm{ဇ}_2\textrm{အို} \)မီသိန်း ၁ မှဲ့သည် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် ၁ မှဲ့နှင့် ရေခိုးရေငွေ့ ၂ မှဲ့ကို ထုတ်ပေးရန်အတွက် အောက်ဆီဂျင် ၂ မှဲ့နှင့် ဓာတ်ပြုကြောင်း ဤညီမျှခြင်းက ပြောပြသည်။ STP တွင် မီသိန်းပမာဏကို ပေးမည်ဆိုပါက၊ မီသိန်း၏ မှဲ့များကို ရှာဖွေရန် Molar Volume ကို အသုံးပြု၍ ပါဝင်သော အခြားဓာတ်ငွေ့များ၏ ပမာဏကို ရှာဖွေရန် မှဲ့အချိုးကို အသုံးပြုနိုင်သည်။
STP တွင် မီသိန်းဓာတ်ငွေ့ 22.4 လီတာ ရှိသည်ဆိုပါစို့။ တုံ့ပြန်မှု၏ stoichiometry ကို အသုံးပြု၍ လိုအပ်သော အောက်ဆီဂျင်ပမာဏနှင့် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်နှင့် ရေခိုးထုတ်သည့် ပမာဏတို့ကို တွက်ချက်နိုင်သည်-
ဓာတ်ငွေ့များပါ၀င်သော တုံ့ပြန်မှုများတွင် တုံ့ပြန်မှုအတိုင်းအတာကို သတ်မှတ်ပေးကာ အခြားဓာတ်မတည့်မီတွင် ဓာတ်ပြုခြင်းတစ်မျိုးကို စားသုံးမည်ဖြစ်သည်။ ဤဓာတ်ပြုခြင်းကို ကန့်သတ်ဓာတ်ပြုခြင်းဟု ခေါ်သည်။ ထုတ်ကုန်ပမာဏကို တိကျစွာခန့်မှန်းရန်အတွက် ကန့်သတ်ဓာတ်ပြုခြင်းကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ခြင်းသည် အရေးကြီးပါသည်။ ၎င်းကို ၎င်းတို့၏ volumes ပေါ်မူတည်၍ reactant တစ်ခုစီ၏ မှဲ့များကို တွက်ချက်ပြီး တုံ့ပြန်မှု၏ stoichiometric ဆက်ဆံရေးများကို အသုံးချခြင်းဖြင့် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။
စံပြဓာတ်ငွေ့ဥပဒေ \(PV = nRT\) အခြေအနေအမျိုးမျိုးအောက်တွင် ဓာတ်ငွေ့များ၏ အပြုအမူကို နားလည်ရန် အရေးကြီးသော်လည်း၊ ၎င်းသည် stoichiometry တွင် အဓိကအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ ၎င်းသည် ဓာတ်ငွေ့တစ်ခု၏ ထုထည်၊ ဖိအား၊ အပူချိန်နှင့် မှဲ့များကြားသို့ ပြောင်းလဲမှုကို ခွင့်ပြုပေးပြီး၊ STP အခြေအနေများထက် ကျော်လွန်၍ ကျွန်ုပ်တို့၏ stoichiometric ပြဿနာများကို ဖြေရှင်းနိုင်စွမ်းကို ချဲ့ထွင်နိုင်သည်။
ဥပမာအားဖြင့်၊ STP နှင့် မတူညီသော အပူချိန် သို့မဟုတ် ဖိအားတစ်ခုတွင် တုံ့ပြန်မှုတစ်ခု ဖြစ်ပွားပါက၊ STP တွင် ဓာတ်ငွေ့မှဲ့များကို ဦးစွာရှာဖွေပြီး ပေးထားသည့် အခြေအနေအောက်တွင် ပမာဏအသစ်များရှာဖွေရန် Ideal Gas Law ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ပါဝင်သော ဓာတ်ငွေ့ပမာဏကို တွက်ချက်နိုင်သေးသည်။ . စံအခြေအနေများအောက်တွင် တုံ့ပြန်မှုများ အမြဲမဖြစ်ပေါ်နိုင်သည့် လက်တွေ့ဘဝအခြေအနေများကို ကိုင်တွယ်ရာတွင် ဤအဆင့်သည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။
လက်တွေ့ဘဝအပလီကေးရှင်းတစ်ခုရှိ gas stoichiometry ၏ဥပမာတစ်ခုကို ကားများတွင်လေအိတ်များဖြန့်ကျက်မှုယန္တရားတွင်တွေ့နိုင်ပါသည်။ လေအိတ်တစ်လုံး၏ လျင်မြန်သောဖောင်းပွမှုသည် အချိန်တိုအတွင်း ဓာတ်ငွေ့ထုထည်အများအပြားကို ထုတ်ပေးသည့် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုတစ်ခုကြောင့် ဖြစ်သည်။ Sodium azide (NaN 3 ) ကို ထိခိုက်မှုအပေါ်တွင် နိုက်ထရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့ (N 2 ) ဖြစ်ပေါ်စေရန် ပြိုကွဲသွားသော အသုံးများသည်။
\(2\textrm{NaN}_3 \rightarrow 2\textrm{နာ} + 3\textrm{N}_2\)ဤတုံ့ပြန်မှုသည် နိုက်ထရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့ကို လျင်မြန်စွာ ထုတ်ပေးပြီး လေအိတ်ကို ဖောင်းကားစေပြီး ယာဉ်စီးနင်းသူများအတွက် သက်ရောက်မှုကို အကာအကွယ်ပေးသည်။ ဤတွင်၊ stoichiometry ကို လေအိတ်အား မီလီစက္ကန့်အတွင်း အလိုရှိသော ပမာဏအထိ ဖြည့်ရန် နိုက်ထရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့ အလုံအလောက် ထုတ်လုပ်ရန် လိုအပ်သော ဆိုဒီယမ် အဇိုက် ပမာဏကို အတိအကျ တွက်ချက်ရန် အသုံးပြုသည်။
ဘေးကင်းရေး စိုးရိမ်မှုများကြောင့် လေအိတ်ဖောင်းပွမှုတွင် အသုံးပြုသည့် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုကို ကျွန်ုပ်တို့ အတုမယူနိုင်သော်လည်း၊ ပိုမိုရိုးရှင်းသော တုံ့ပြန်မှုများတွင် ဓာတ်ငွေ့ထုထည်ပြောင်းလဲမှုများကို ကျွန်ုပ်တို့ စောင့်ကြည့်နိုင်ပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ရှာလကာရည် (acetic acid) နှင့် မုန့်ဖုတ်ဆိုဒါ (ဆိုဒီယမ်ဘိုက်ကာဗွန်နိတ်) အကြား တုံ့ပြန်မှုသည် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်ဓာတ်ငွေ့ကို ထုတ်ပေးသည်-
\(\textrm{CH}_3\textrm{အေးဆေးပဲ။} + \textrm{NaHCO}_3 \rightarrow \textrm{CH}_3\textrm{COONa} + \textrm{ဇ}_2\textrm{အို} + \textrm{CO}_2\)မီးပုံးပျံကို ပူးတွဲပါရှိသော အပိတ်စနစ်တွင် ဤတုံ့ပြန်မှုကို လုပ်ဆောင်ခြင်းဖြင့် မီးပုံးပျံအတွင်းမှ ထွက်လာသော ဓာတ်ငွေ့များကို ကျွန်ုပ်တို့ အမြင်အာရုံဖြင့် ကြည့်ရှုနိုင်ပါသည်။ ထို့နောက် ထုတ်လုပ်သည့် ဓာတ်ငွေ့ပမာဏသည် တုံ့ပြန်မှု၏ stoichiometry နှင့် ဆက်စပ်နိုင်ပြီး အလုပ်တွင် ဓာတ်ငွေ့ stoichiometry ၏ မြင်သာထင်သာသော ဥပမာကို ပေးဆောင်သည်။
ဓာတ်ငွေ့ stoichiometry ၏အခြေခံမူများသည် ရိုးရှင်းသော်လည်း လက်တွေ့ဘဝအသုံးချမှုများသည် ရှုပ်ထွေးမှုများကိုတင်ပြနိုင်သည်။ အချို့သောအခြေအနေများတွင် စံပြဓာတ်ငွေ့မဟုတ်သော အပြုအမူများ၊ ဓာတ်ပြုပစ္စည်းများ၏ သန့်ရှင်းမှုနှင့် တုံ့ပြန်မှုနှုန်းကဲ့သို့သော အကြောင်းရင်းများသည် ရလဒ်အပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသည်။ တိကျမှု အရေးကြီးသော စက်မှုလုပ်ငန်းခွင်များတွင် ဤအချက်များကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်ပါသည်။
Gas stoichiometry သည် ဓာတ်ငွေ့များပါ၀င်သော ဓာတုတုံ့ပြန်မှုများ၏ ရလဒ်များကို နားလည်ရန်နှင့် ခန့်မှန်းရန်အတွက် အစွမ်းထက်သောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ Ideal Gas Law၊ Molar Volume နှင့် Reactants များကို ကန့်သတ်ခြင်းကဲ့သို့သော သဘောတရားများကို ကျင့်သုံးခြင်းဖြင့်၊ အခြေအနေအမျိုးမျိုးတွင် တုံ့ပြန်မှုများတွင် ပါဝင်သည့် ဓာတ်ငွေ့ပမာဏကို တွက်ချက်နိုင်ပါသည်။ ပညာရေးဆိုင်ရာ ဆက်တင်များ၊ စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး အပလီကေးရှင်းများ သို့မဟုတ် လေအိတ်များကဲ့သို့သော နေ့စဉ်ထုတ်ကုန်များတွင်ပင်ဖြစ်စေ၊ ဂက်စ် stoichiometry ၏ အခြေခံမူများသည် ကျယ်ပြန့်သောသက်ရောက်မှုများနှင့် အသုံးချမှုများရှိသည်။
