Door Chris Deziel | Bijgewerkt op 24 maart 2022

Op het gebied van de stoichiometrie – waar scheikundigen de relatieve hoeveelheden stoffen in reacties vergelijken – is het essentieel om te weten hoe de molverhouding moet worden bepaald. Of je nu de empirische formule van een onbekende verbinding uitwerkt of de precieze hoeveelheden reactanten en producten in een reactie berekent, de principes zijn hetzelfde:identificeer de eenvoudigste gehele getalsrelatie tussen de betrokken soort.

Een empirische formule bepalen

Wanneer een mysterieuze verbinding wordt geanalyseerd op zijn elementaire samenstelling, meet je meestal de massa van elk aanwezig element. Door deze massa's om te zetten in mol (massa ÷ atoomgewicht) wordt zichtbaar hoeveel mol van elk element er bestaat. Van daaruit kun je de eenvoudigste verhouding van gehele getallen afleiden:de empirische formule.

1. Bereken het aantal mol van elk element. Deel de gemeten massa door het atoomgewicht van het element. Een verbinding die bijvoorbeeld 0,675 g H, 10,8 g O en 13,5 g Ca bevat, levert het volgende op:
   • H:0,675 g ÷ 1,01 gmol⁻¹ =0,675 mol
   • O:10,8 g ÷ 16,00 gmol⁻¹ =0,675 mol
   • Ca:13,5 g ÷ 40,08 gmol⁻¹ =0,337 mol
2. Delen door de kleinste molwaarde. Hier is Ca (0,337mol) het kleinst. Het delen van elke molwaarde door 0,337 geeft:
   • H:0,675 ÷ 0,337 ≈ 2
   • O:0,675 ÷ 0,337 ≈ 2
   • Ca:0,337 ÷ 0,337 =1
3. Schrijf de empirische formule op. De resulterende gehele getalsverhoudingen worden subscripts:CaO₂H₂, doorgaans uitgedrukt als Ca(OH)₂.

Een reactievergelijking in evenwicht brengen

Wanneer de reactanten en producten van een reactie bekend zijn, kunt u een onevenwichtige vergelijking schrijven en deze vervolgens in evenwicht brengen door de stoichiometrische coëfficiënten aan te passen. Deze coëfficiënten zijn in feite de molverhoudingen die voldoen aan de wet van behoud van massa.

1. Begin met de onevenwichtige vergelijking. Bijvoorbeeld:H₂ + O₂ → H₂O.
2. Breng de atomen in evenwicht. Vermenigvuldig elke zijde met de kleinste reeks gehele getallen die gelijk is aan het aantal atomen voor elk element. De uitgebalanceerde vergelijking wordt:2H₂ + O₂ → 2H₂O.
3. Interpreteer de molverhoudingen. Uit de coëfficiënten:
   • Waterstof naar zuurstof:2molH₂ :1molO₂ → 2:1
   • Zuurstof naar water:1molO₂ :2molH₂O → 1:2
   • Water naar waterstof:2molH₂O:4molH₂ → 1:2 (vereenvoudigd)

Deze coëfficiënten brengen niet alleen de vergelijking in evenwicht, maar vertellen je ook hoeveel mol van elke soort aan de reactie deelneemt. Het beheersen van deze techniek zorgt voor nauwkeurige stoichiometrische berekeningen voor elk chemisch proces.