Definisi konseptual
Stoikiometri adalah spektrum ilmiah yang didasarkan pada penggunaan persamaan kimia yang seimbang untuk menghitung jumlah reaktan dan produk.
Candela Rocío Barbisan | Insinyur Kimia Des 2021
Ketika kita berbicara tentang stoikiometri, kita merujuk pada banyak kasus di mana kita mungkin tidak tahu bahwa itu diterapkan seperti itu. Misalnya, dalam tungku pembakaran terjadi dalam jumlah stoikiometrik, jika sejumlah gas metana dibakar, sejumlah oksigen diperlukan agar pembakaran itu terjadi sesuai dengan persamaan reaksi. Demikian pula, jumlah karbon dioksida yang dihasilkan tidak jelas , yang sekali lagi terkait erat dengan proporsi stoikiometrinya.
Seperti yang telah kita sebutkan sejauh ini, langkah pertama dalam menetapkan besaran stoikiometrik adalah penyeimbangan reaksi kimia . Untuk melakukan ini, kita harus memverifikasi bahwa massanya sama di kedua sisi reaksi, yaitu dalam produk dan reaktan. Mari kita kembali ke contoh pembakaran gas metana:
CH4 + O2 CO2 + H2O
Menurut reaksi sebelumnya, ada satu mol masing-masing produk dan reaktan, yah, jumlah masing-masing unsur tidak sama di kedua sisi persamaan. Jika kita melihat massa molar kita melihat bahwa metana memiliki 16,04 g / mol sedangkan oksigen molekuler memiliki 32 g / mol. Sedangkan karbon dioksida memiliki massa 44,01 g/mol dan air 18,02 g/mol. Jika kita menambahkan massa molar reaktan, kita memiliki 48,04 g sedangkan dalam produk 62,03 g. Materi diketahui tidak diciptakan atau dimusnahkan, oleh karena itu persamaan ini tidak seimbang dengan benar.
Ya, sebagai gantinya kita mengatur ulang sebagai berikut:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
Kita mengamati bahwa jumlah molar adalah kekal untuk produk dan reaktan dan persamaan seimbang dengan benar. Dari sana, studi tentang besaran dapat dilakukan dengan benar dan, untuk ini, kita harus mempertimbangkan konsep terkait lainnya seperti: kemurnian pereaksi, hasil reaksi , dan pereaksi pembatas. Kita akan melihat masing-masing dari mereka satu per satu.
Reagen pembatas
Keberadaan pereaksi pembatas terjadi ketika salah satu pereaksi tidak ada dalam jumlah stoikiometrik, yaitu, masing-masing pereaksi dalam proporsi yang berbeda dan, salah satunya, karena kuantitasnya kurang dari yang diperlukan untuk Bereaksi dengan seluruh jumlah reagen lainnya dikatakan sebagai faktor pembatas. Akibatnya, yang lain (s) akan menjadi reagen berlebih. Bila Anda memiliki pereaksi pembatas, Anda harus bekerja berdasarkan reagen tersebut dalam perhitungan stoikiometrik, karena reagen inilah yang akan mengatur jumlah maksimum produk yang dapat dihasilkan.
Kemurnian reagen
Ketika reagen adalah campuran dan bukan zat murni, ada persentase kemurnian tertentu. Misalnya, jika kemurnian metana diketahui 80%, ini berarti bahwa 100 gram metana akan mengandung 80 gram murni dan 20 gram pengotor. Oleh karena itu, untuk keperluan stoikiometri, yang penting adalah jumlah pereaksi yang akan bereaksi dan dalam hal ini hanya 80 gram murni.
Jadi, kita mendefinisikan kemurnian sebagai jumlah zat yang terkandung dalam campuran dan panasnya dinyatakan sebagai persentase dari 0 hingga 100.
Hasil reaksi
Jika kita kembali ke kasus reaksi pembakaran, jika dengan mereaksikan satu mol metana dengan dua mol oksigen dihasilkan dua mol air dan satu karbon dioksida, hasilnya dikatakan 100%. Yah, ini mungkin tidak terjadi. Banyak reaksi industri memiliki hasil yang lebih rendah, yaitu, lebih sedikit mol produk yang dihasilkan dari yang diharapkan. Ini adalah kasus yang analog dengan kemurnian reagen jika kita menganggap bahwa, dalam kedua kasus, jumlah produk yang diperoleh akan lebih kecil dari yang diharapkan, baik karena reagen tidak murni dan jumlah materi yang bereaksi lebih sedikit daripada yang ditempatkan atau karena hasil reaksi kurang dari 100%.
Perlu dicatat bahwa hasil yang lebih besar dari 100% tidak memiliki arti fisik dan selalu diterapkan pada produk dan bukan pada reagen.
Dalam ringkasan , hasil dapat dinyatakan sebagai persentase sebagai hubungan antara jumlah produk yang diperoleh dan jumlah produk yang diharapkan dikalikan dengan 100.
Topik dalam Stoikiometri
