Stoechiometrie
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7c/Combustion_reaction_of_methane.jpg/300px-Combustion_reaction_of_methane.jpg)
Stoechiometria (sin. stoichiometrie[1], stechiometrie[2]) este o ramură a chimiei care studiază raporturile cantitative dintre elemente, în combinații sau în reacții chimice[3].
Matrice stoichiometrică
[modificare | modificare sursă]Pentru reacții complexe, stoichiometriile sunt reprezentate compact printr-o matrice stoichiometrică, notată cu simbolul . Dacă rețeaua multireacție are reacții și specii moleculare, matricea stoichiometrică va avea linii și coloane.
De exemplu, considerând sistemul de reacții:
- S1 → S2
- 5S3 + S2 → 4S3 + 2S2
- S3 → S4
- S4 → S5.
Sistemul constă din patru reacții și cinci specii moleculare diferite. Matricea stoichiometrică pentru acest sistem poate fi scrisă ca:
unde coloanele corespund la S1, S2, S3, S4 și S5 respectiv.
Transformarea unei scheme de reacții într-o matrice stoichiometrică poate cauza pierderea unor detalii, de exemplu, stoichiometriile în a doua reacție sunt simplificate prin includerea în matrice. Aceasta înseamnă că nu e întotdeauna posibil de a alcătui schema originală de reacții dintr-o matrice stoichiometrică.
Matrice atomică în amestecuri
[modificare | modificare sursă]Conservarea atomilor în amestecuri se exprimă prin matricea atomică, care are ca elemente numerele de atomi ni din elementul chimic e în compusul i.
Aspecte cinetice
[modificare | modificare sursă]Deseori matricea stoichiometrică este combinată cu vectorul vitezei de reacție vr într-o ecuație compactă descriind viteza de transformare a speciilor moleculare:
Exemple de calcule stoechiometrice
[modificare | modificare sursă]Exemplul 1
[modificare | modificare sursă]Să se determine masa sulfurii de fier rezultată din combinarea a 100 de grame de fier cu sulf.
Se scrie ecuația chimică a reacției:
Deoarece fierul are masa atomică 56, iar sulful 32, din 56 grame de fier se obțin 56+32=88 grame sulfură și se stabilește proporția:
de unde
Exemplul 2
[modificare | modificare sursă]Să se determine volumul amoniacului format prin combinarea a 300 de litri de hidrogen cu azot, gazele rezultate fiind în aceleași condiții de temperatură și presiune.
Se scrie ecuația chimică:
de unde se deduce că din 3 volume de hidrogen se obțin 2 volume de amoniac și se stabilește proporția:
Rezultă:
Vezi și
[modificare | modificare sursă]Note
[modificare | modificare sursă]- ^ DEX online: Stoichiometrie
- ^ DEX online: Stechiometrie
- ^ DEX online: Stoechiometrie
Bibliografie
[modificare | modificare sursă]- D Geană Termodinamică chimică. Teoria echilibrului intre faze și chimic; Editura Politehnica Press 2003
- N. F. Stepanov, M E Erlikina, G. G. Filipov Metode ale algebrei liniare în chimia fizică, Editura Științifică și Enciclopedică. 1980