Qu'est-ce que la stœchiométrie :
La stœchiométrie est la calcul pour une équation chimique équilibrée qui déterminera les rapports entre les réactifs et les produits dans une réaction chimique.
L'équilibre dans l'équation chimique obéit aux principes de conservation et aux modèles atomiques de Dalton, tels que la loi de conservation de la masse, qui stipule que :
la masse des réactifs = la masse des produits
En ce sens, l'équation doit avoir le même poids des deux côtés de l'équation.
Calculs stœchiométriques
Les calculs stœchiométriques sont la façon dont une équation chimique est équilibrée. Il existe 2 méthodes : la méthode par essais et erreurs et la méthode algébrique.
Calcul stoechiométrique par essais et erreurs
La méthode d'essai et d'erreur pour calculer la stoechiométrie d'une équation doit suivre les étapes suivantes :
- Comptez le nombre d'atomes de chaque élément chimique dans la position des réactifs (à gauche de l'équation) et comparez ces quantités dans les éléments positionnés en tant que produits (à droite de l'équation).
- Équilibrez les éléments métalliques.
- Équilibrer les éléments non métalliques.
Par exemple, le calcul stoechiométrique avec la méthode d'essai et d'erreur dans l'équation chimique suivante :
CH4 + 2O2 → CO + 2H2OU ALORS
Le carbone est équilibré car il y a 1 molécule de chaque côté de l'équation. L'hydrogène a également les mêmes quantités de chaque côté. L'oxygène, par contre, s'ajoute à 4 sur le côté gauche (réactifs ou réactifs) et seulement 2, donc par essai et erreur un indice 2 est ajouté pour transformer le CO en CO2.
De cette façon, l'équation chimique équilibrée dans cet exercice résulte : CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2OU ALORS
Les nombres précédant le composé, dans ce cas le 2 de O2 et 2 pour H2Ou ils s'appellent coefficients stoechiométriques.
Calcul stoechiométrique par méthode algébrique
Pour le calcul stoechiométrique par méthode algébrique, il faut trouver les coefficients stoechiométriques. Pour ce faire, suivez les étapes :
- Attribuer inconnu
- Multiplier l'inconnue par le nombre d'atomes de chaque élément
- Attribuez une valeur (1 ou 2 est recommandé) pour résoudre le reste des inconnues
- Simplifier
Rapports stœchiométriques
Les relations stoechiométriques indiquent les proportions relatives de produits chimiques qui sont utilisées pour calculer une équation chimique équilibrée entre les réactifs et leurs produits dans une solution chimique.
Les solutions chimiques ont des concentrations différentes entre le soluté et le solvant. Le calcul des quantités obéit aux principes de conservation et aux modèles atomiques qui affectent les processus chimiques.
Principes de conservation
Les postulats des principes de conservation aideront plus tard à définir les modèles atomiques de John Dalton sur la nature des atomes. Les modèles constituent la première théorie scientifique, marquant le début de la chimie moderne.
Loi de conservation de masse: Il n'y a aucun changement détectable dans la masse totale au cours d'une réaction chimique. (1783, Lavoisier)
Loi des proportions définies: les composés purs ont toujours les mêmes éléments dans le même rapport massique. (1799, J. L. Proust)
modèle atomique de Dalton
Les modèles atomiques de Dalton forment la base de la chimie moderne. En 1803, The Basic Atomic Theory of John Dalton (1766-1844) a postulé ce qui suit :
- Les éléments chimiques sont constitués d'atomes identiques pour un élément et il est différent pour tout autre élément.
- Les composés chimiques sont formés en combinant une quantité définie de chaque type d'atome pour former une molécule du composé.
De plus, la loi des proportions multiples de Dalton définit que lorsque 2 éléments chimiques se combinent pour former 1 composé, il existe une relation entière entre les différentes masses d'un élément qui se combinent avec une masse constante d'un autre élément dans le composé.
Par conséquent, en stœchiométrie, le des relations croisées entre réactifs et produits sont possibles. Ce qui n'est pas possible, c'est le mélange d'unités macroscopiques (moles) avec des unités microscopiques (atomes, molécules).
Stœchiométrie et conversion d'unités
La stoechiométrie utilise comme facteur de conversion du monde microscopique par des unités de molécules et d'atomes, par exemple, N2 indiquant 2 molécules de N2 et 2 Atomes d'azote vers le monde macroscopique par la relation molaire entre les quantités de réactifs et de produits exprimés en moles.
En ce sens, la molécule de N2 au niveau microscopique, il a un rapport molaire exprimé par 6,022 * 1023 (une mole) de N molécules2.
