Stoikiometria
Stoikiometria (aikaisemmin käytetty myös muotoa stökiometria) on kemian osa-alue, joka tutkii aineiden määriä, niiden suhteita sekä näiden muuttumista kemiallisissa reaktioissa. Stoikiometria perustuu massan säilymislakiin, eli toisin sanoen oletetaan tietystä määrästä lähtöaineista muodostuvan aina yhtä paljon tuoteainetta. Lisäksi perustapauksissa oletetaan, että molekyylien koostumukset pysyvät aina samanlaisina. Esimerkiksi vesimolekyylin oletetaan aina sisältävän yhden happiatomin ja kaksi vetyatomia. On tärkeää huomata, että vain harvoin kemiallisessa reaktiossa kaikki lähtöaineet muuttuvat tuotteiksi. Useimmiten vain osa muuttuu tuotteiksi ja loput jäävät lähtöaineiksi. Reaktio pysähtyy saavuttaessaan kyseiselle reaktiolle ominaisen kemiallisen tasapainon. Stoikiometria sai alkunsa brittiläisen tiedemiehen John Daltonin huomatessa, että alkuaineet reagoivat keskenään tietyissä suhteissa.
Sovellukset
Stoikiometriaa käytetään kemiallisten reaktioiden tasapainottamiseen. Esimerkiksi vetykaasun ja happikaasun välisessä reaktioissa syntyy vettä seuraavan kaavan mukaan:
- H2 + O2 → H2O
Huomataan että reaktiossa on lähtöaineiden puolella kaksi happiatomia, mutta tuotteiden puolella vain yksi. Lisätään tuotteiden puolelle kerroin kaksi vesimolekyylin eteen ja vastaavasti kaksi lähtöaineiden puolelle vedyn eteen. Näin aineiden suhteet korjaantuvat ja reaktioyhtälö saadaan tasapainoon.
- 2H2 + O2 → 2H2O
Reaktioyhtälöiden tasapainotusten lisäksi stoikiometriaa voidaan käyttää mm. aineiden määrien laskemiseen sekä muuntamiseen. Hyvin usein hyödynnetään ainemäärän kaavaa:
, jossa n on ainemäärä, m on massa ja M on moolimassa.
