स्टॉइकियोमेट्री

स्टॉइकियोमेट्री संतुलित रासायनिक समीकरण को मात्रात्मक भविष्यवाणी में बदलती है। गुणांक द्रव्यमान अनुपात नहीं, कण और मोल अनुपात देते हैं; इसलिए लगभग हर विश्वसनीय गणना में मोल मध्य चरण होता है।

पहले समीकरण संतुलित करें

2H₂ + O₂ → 2H₂O में गुणांक 2:1:2 हैं। इसका अर्थ 2 mol H₂ : 1 mol O₂ : 2 mol H₂O है। यह 2 g : 1 g : 2 g नहीं है। द्रव्यमान अनुपात पाने के लिए प्रत्येक पदार्थ का मोलर द्रव्यमान शामिल करना पड़ता है।

मोल अनुपात केंद्रीय रूपांतरण

यदि 4.00 mol H₂ और पर्याप्त O₂ उपलब्ध है, तो H₂:H₂O अनुपात 2:2 = 1:1 होने से 4.00 mol H₂O बन सकता है। ग्राम में उत्तर चाहिए तो अंत में m = nM लगाएँ। यही कारण है कि ग्राम → मोल → मोल अनुपात → ग्राम क्रम सुरक्षित है।

सीमित अभिकारक

जब दोनों अभिकारकों की सीमित मात्रा दी हो, केवल कम मोल वाला पदार्थ हमेशा सीमित नहीं होता। हर उपलब्ध मात्रा को समीकरण के गुणांक से तुलना करें या हर अभिकारक से बनने वाले उत्पाद की गणना करें। जो कम उत्पाद दे, वही सीमित अभिकारक है।

सैद्धांतिक और वास्तविक उपज

सीमित अभिकारक से अधिकतम सम्भव उत्पाद सैद्धांतिक उपज है। वास्तविक प्रयोग में अपूर्ण अभिक्रिया, पार्श्व अभिक्रिया और पदार्थ-हानि से प्राप्त उपज कम हो सकती है। प्रतिशत उपज = वास्तविक उपज/सैद्धांतिक उपज × 100%। 100% से ऊपर मान अक्सर अशुद्धि, अधूरे सुखाने या मापन समस्या की ओर संकेत करता है।

विलयन, गैस और इकाई-जाँच

विलयन के लिए पहले n = cV से mol निकालें, जहाँ V लीटर में हो। गैसों में आवश्यक हो तो PV = nRT से mol प्राप्त करें। हर गुणक के साथ इकाई लिखें; जिस इकाई को हटना है वह अंश और हर में कटनी चाहिए। अंतिम इकाई प्रश्न से मेल न खाए तो गणना की संरचना गलत है।

अभिक्रिया की प्रगति और संरक्षण

संतुलित समीकरण परमाणुओं की संख्या और कुल आवेश के संरक्षण का लेखा है। गुणांक बदलना वैध है, पर रासायनिक सूत्र के उपसूचक बदलना पदार्थ की पहचान बदल देता है। समीकरण संतुलित करते समय केवल गुणांकों को समायोजित करें।

एक ही गणना को अभिक्रिया-प्रगति ξ से भी व्यवस्थित किया जा सकता है: प्रत्येक पदार्थ की मात्रा अपने स्टॉइकियोमेट्रिक गुणांक के अनुपात में बदलती है। यह दृष्टिकोण बड़े reaction network में उपयोगी है, जबकि प्रारंभिक प्रश्नों में mole-ratio विधि अधिक सरल रहती है।

शुद्धता, शुद्ध पदार्थ और वास्तविक नमूना

यदि अभिकारक 100% शुद्ध नहीं है तो पूरे नमूने का द्रव्यमान सीधे stoichiometric moles में नहीं बदला जा सकता। पहले शुद्ध घटक का द्रव्यमान निकालें। इसी तरह solution purity, hydrate water या gas mixture की composition को समीकरण में जाने से पहले सही पदार्थ-मात्रा में बदलना पड़ता है।

मोल अनुपात को समीकरण से ही लें

यदि समीकरण को किसी समान गुणक से गुणा किया जाए तो रासायनिक अर्थ नहीं बदलता: 2H₂ + O₂ → 2H₂O और 4H₂ + 2O₂ → 4H₂O वही मोल अनुपात देते हैं। महत्वपूर्ण अनुपात है, गुणांकों का निरपेक्ष आकार नहीं। गणना से पहले गुणांकों को सबसे छोटे पूर्णांकों में लिखना केवल सुविधा है।

अभ्यास

O₂ से H₂O

0.750 mol O₂, H₂ अधिकता में।

हल: 1 mol O₂ → 2 mol H₂O, इसलिए 1.50 mol H₂O।

सीमित अभिकारक

3.0 mol H₂ और 2.0 mol O₂।

हल: 3.0 mol H₂ को 1.5 mol O₂ चाहिए; H₂ सीमित है और 3.0 mol H₂O बन सकता है।

प्रतिशत उपज

सैद्धांतिक 10.0 g, वास्तविक 8.40 g।

हल: (8.40/10.0) × 100% = 84.0%।