La stechiometria
Cos'è la stechiometria
La stechiometria è la branca della chimica che studia i rapporti ponderali tra le sostanze in una reazione chimica.
La stechiometria indica il rapporto in cui due o più sostanze reagiscono tra loro.
I rapporti ponderali tra le sostanze sono espressi in un'equazione chimica.
Un esempio pratico
Una molecola di azoto (N2) reagisce con 3 molecole di idrogeno (H2) per formare 2 molecole di ammoniaca (2NH3).
$$ N_2 + 3 H_2 \rightarrow 2 NH_3 $$
I coefficienti 1, 3 e 2 indicano il numero delle molecole nella reazione chimica e sono detti coefficienti stechiometrici.
In questo esempio la reazione chimica è completa.
I reagenti in eccesso e in difetto
Se la reazione chimica non fosse completa vi sarebbe almeno una sostanza reagente in eccesso e/o in difetto.
- Sostanza reagente in eccesso
Una sostanza è detta reagente in eccesso se non viene impiegata del tutto in una relazione. - Sostanza reagente per difetto
Una sostanza è detta reagente in difetto (o limitante) se non viene consumata del tutto in una relazione.
Per misurare l'entità delle sostanze che non reagiscono tra loro, si calcola il rendimento (o resa).
Esempio
La reazione chimica tra 2 molecole di idrogeno (H2) e 2 molecole di ossigeno (O2) produce 2 molecole di acqua H2O e 1 molecola di ossigeno O2.
$$ 2 H_2 + 2 O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2 $$
In questo caso c'è una sostanza reagente in eccesso, si tratta della molecola di ossigeno (O2) che non entra a far parte del prodotto (2H2).
Nota. A destra e a sinistra il numero degli atomi è sempre lo stesso: 4 atomi di idrogeno e 4 atomi di ossigeno.
Il rendimento o resa
Il rendimento percentuale o resa (r) di una reazione chimica è il rapporto tra le quantità del prodotto qp e la quantità totale qt che si otterrebbe se la reazione fosse completa.
$$ r = \frac{q_p}{q_r} \cdot 100 $$
In genere il rapporto è moltiplicato per cento.
Le quantità si misurano in grammi.
E così via
