Odnosi množina između reaktanata i produkata u kemijskoj reakciji predstavljaju stehiometriju kemijske reakcije, a temelji se na zakonu o održanju mase. Svaka kemijska reakcija ima svoje karakteristične odnose.
Primjerice, pri potpunom izgaranju metana
vidimo da jedan mol metana reagira s dva mola kisika dajući jedan mol ugljikova dioksida i dva mola vode.
Isto tako možemo napisati da 16 g metana reagira s 64 g kisika dajući 44 g ugljikova dioksida i 36 g vode.
Kemijska jednadžba nam simbolički prikazuje kvantitativan odnos između reaktanata i produkata. Svaka kemijska jednadžba mora biti uravnotežena. Poznavanje jednadžbe kemijske reakcije omogućuje nam da odredimo količine međusobno ekvivalentnih tvari.
Stehiometrijski koeficijent (ν) jest broj koji se nalazi ispred formule svakog spoja u jednadžbi kemijske reakcije. Ako ne piše nijedan broj ispred formule, stehiometrijski koeficijent je 1. Prema konvenciji negativan je za reaktante a pozitivan za produkte.
Stehiometrijski koeficijenti opisuju stehiometriju kemijske reakcije.
U ovoj reakciji, a, b, c i d predstavljaju stehiometrijske koeficijente A, B, C i D.
Kemijska jednadžba je način prikazivanja kemijske reakcije upotrebom simbola za reagirajuće čestice (atome, molekule, ione itd.). Na lijevoj strani jednadžbe pišemo formule ili simbole čestica koje stupaju u kemijsku reakciju, reaktante. Na desnoj strani jednadžbe pišemo formule ili simbole čestica koje nastaju kemijskom reakcijom, produkte.
Kod reverzibilnih reakcija umjesto znaka jednakosti stavlja se dvostruka strelica a kod ireverzibilnih jednostruka. Ako reakcija sadrži više faza, uobičajeno je staviti oznaku faze u zagrade neposredno iz formule:
s | = | čvrsto (solid) |
l | = | tekuće (liquid) |
g | = | plinovito (gas) |
aq | = | vodena otopina (aqueous) |
Brojevi a, b, c i d pokazuju relativni broj molekula koje sudjeluju u reakciji i nazivaju se stehiometrijski koeficijenti. Dogovoreno je da je stehiometrijski koeficijent pozitivan za reaktante a negativan za produkte. Ako je suma stehiometrijskih koeficijenata jednaka nuli, reakcija je uravnotežena.
Da bi se napisala jednadžba kemijske reakcije, moraju biti poznati svi reaktanti i produkti kemijske reakcije kao i njihovi stehiometrijski odnosi. Poznavanje jednadžbe kemijske reakcije omogućuje nam da odredimo količine međusobno ekvivalentnih tvari.
Izjednačavanje kemijske jednadžbe je određivanje vrijednosti stehiometrijskih koeficijenata reaktanata i produkata u kemijskoj jednadžbi na način da broj atoma svakog elementa bude jednak prije i poslije reakcije.
Kemijskom jednadžbom prikazuju se kemijske reakcije. Na lijevoj strani jednadžbe pišemo formule ili simbole tvari koje stupaju u kemijsku reakciju, reaktante. Na desnoj strani jednadžbe pišemo formule ili simbole tvari koje nastaju kemijskom reakcijom, produkte.
Svaka kemijska reakcija dovodi do ravnoteže koja je više ili manje pomaknuta na jednu stranu. Zbog toga se kod reverzibilnih reakcija umjesto znaka jednakosti stavlja dvostruka strelica:
Da bi se napisala jednadžba kemijske reakcije, moraju biti poznati svi reaktanti i produkti kemijske reakcije kao i njihovi stehiometrijski odnosi. (Vidi Uravnoteživanje jednadžbe kemijske reakcije)
Gravimetrijski faktor je stehiometrijski odnos između molarne mase analita i molarne mase taloga u gravimetriji.
Volumetrija je analitička tehnika koja se sastoji u tome da se analitu doda ekvivalentna količina reagensa točno poznate koncentracije. Iz stehiometrijskog odnosa i volumena dodanog reagensa izračunavamo količinu tražene tvari.
Kompleksometrija je volumetrijska analitička metoda koja se temelji na titraciji otopina metalnih iona pomoću tvari koja s njima tvori kompleksne spojeve, npr. EDTA. Kod kompleksometrijskog određivanja s EDTA , reakcija iona metala, bez obzira na njihov oksidacijski broj, je u stehiometrijskom odnosu 1:1.
Za opću reakciju nekog redoks-sustava
ovisnost elektrodnog potencijala redoks sustava o aktivitetu oksidiranog i reduciranog oblika u otopini daje nam Nernstova jednadžba za elektrodni potencijal:
gdje je E = elektrodni potencijal redoks-sustava
E° = standardni elektrodni potencijal redoks-sustava
R = univerzalna plinska konstanta
T = termodinamička temperatura
F = Faradayeva konstanta
z = broj elektrona koji se izmjenjuju u redoks-reakciji
aO = aktivitet oksidiranog oblika
aR = aktivitet reduciranog oblika
n = stehiometrijski koeficijent oksidiranog oblika
m = stehiometrijski koeficijent reduciranog oblika
Atomi mogu u vezu angažirati jedan ili više elektrona. Valenciju atoma, koja proizlazi iz stehiometrijskog odnosa međusobno spojenih atoma, nazivamo stupnjem oksidacije ili oksidacijskim brojem. Oksidacijski broj atoma u elementarnom je stanju nula. Atom veće elektronegativnosti ima negativan, a atom manje elektronegativnosti pozitivan oksidacijski broj.
Generalić, Eni. "Stehiometrija." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav