Stöhhiomeetria
Stöhhiomeetria muudab tasakaalustatud reaktsioonivõrrandi kvantitatiivseks ennustuseks. Võrrandi kordajad on osakeste ja seega moolide suhted, mitte grammide suhted. Kindel meetod on teisendada mõõdetud suurus moolideks, rakendada kordajate moolsuhet ja teisendada saadud moolid soovitud massiks, ruumalaks, kontsentratsiooniks või osakeste arvuks.
Visuaalne mudel
Interaktiivne mudel
Tasakaalustatud võrrand on lähtekoht
Reaktsioonis N₂ + 3H₂ → 2NH₃ tähendab suhe 1 : 3 : 2 nii molekulide kui ka moolide suhet. See ei tähenda 1 g N₂ ja 3 g H₂, sest ainete molaarmassid erinevad. Ühikute kirjutamine igas teisendusetapis muudab dimensiooniloogika nähtavaks ning aitab vältida olukorda, kus gramme võrreldakse otse reaktsioonikordajatega.
Massist massini moolide kaudu
10,0 g H₂ korral annab M(H₂)=2,016 g·mol⁻¹ umbes 4,96 mol H₂. Moolsuhe 2/3 annab 3,31 mol NH₃ ja M(NH₃)=17,031 g·mol⁻¹ korral umbes 56,4 g NH₃, kui N₂ on liias. Moolid on sillaks mõõdetava massi ja reaktsioonivõrrandi vahel; ilma selle sammuta kaob keemilise võrrandi kvantitatiivne tähendus.
Piirav reagent ja teoreetiline saagis
Kui antakse mitu lähteainet, arvutatakse eraldi, kui palju toodet võiks kumbki valmistada. Väiksem võimalik tootekogus näitab piiravat reagenti. N₂ + 3H₂ → 2NH₃ korral, kui alguses on 2,00 mol N₂ ja 4,00 mol H₂, on H₂ piirav. 4,00 mol H₂ tarbib 1,33 mol N₂ ja umbes 0,67 mol N₂ jääb üle.
Tegelik saagis ja protsentsaagis
Protsentsaagis = tegelik saagis / teoreetiline saagis ×100%. Kaod, mittetäielik reaktsioon ja kõrvalreaktsioonid vähendavad tavaliselt saagist. Üle 100% tulemus viitab enamasti niiskele või ebapuhtale tootele, mõõteveale või valele koostise eeldusele, mitte aine tekkimisele tühjast. Saagis ja toote puhtus on eri mõisted ning neid ei tohi automaatselt samastada.
Lahused ja gaasid samas mooliloogikas
Lahuse korral saab moolid seosest n=cV, kui c on mol·L⁻¹ ja V liitrites. Gaasi korral leitakse ainehulk sobiva olekuvõrrandiga ning alles seejärel kasutatakse reaktsiooni kordajate suhet. Üldskeem ei muutu: teisenda moolideks, rakenda stöhhiomeetriline suhe ja teisenda soovitud ühikusse. Lõplik massi- ja aatomibilanss peab olema kooskõlas tasakaalustatud võrrandiga. Ühikute analüüs on praktiline kontroll: igas teisenduses peavad g, mol ja L taanduma nii, et alles jääb küsitud lõppühik. Kui ühikud ei taandu õigesti, on molaarmassi või reaktsioonikordajate suhe tõenäoliselt pööratud.
Harjutused
Moolsuhe
N₂ + 3H₂ → 2NH₃. Mitu mol NH₃ saab teoreetiliselt 6,00 mol H₂-st, kui N₂ on liias?
Lahendus: 6,00×(2/3)=4,00 mol NH₃.
Piirav reagent
Alguses on 2,00 mol N₂ ja 4,00 mol H₂. Kumb on piirav?
Lahendus: 2,00 mol N₂ vajaks 6,00 mol H₂, kuid olemas on 4,00 mol. Seega on H₂ piirav reagent.
Protsentsaagis
Teoreetiline saagis on 50,0 g ja puhast toodet saadakse 42,0 g. Mis on protsentsaagis?
Lahendus: 42,0/50,0×100%=84,0%.