Что такое стехиометрическое уравнение

Стехиометрия (от др.-греч. στοιχεον «элемент» + μετρω «измерять») — раздел химии о соотношениях реагентов в химических реакциях. Включает правила составления химических формул и уравнений. Основывается на законах Авогадро, Гей-Люссака, кратных отношений, сохранения массы, эквивалентов.

Стехиометрия позволяет теоретически вычислять необходимые массы и объёмы реагентов. Отношения количеств реагентов, равные отношениям коэффициентов в стехиометрическом уравнении реакции, называются стехиометрическими. Если вещества реагируют в соотношении 1:1, то их соответственные количества называют эквимолярными.

Закон сохранения материи, высказанный М.В. Ломоносовым и подтвержденный экспериментами Лавуазье, лежит в основе современных стехиометрических представлений, как и закон постоянства состава химического соединения, впервые ясно сформулированный Л. Пру (Proust, 1754–1826). Обширные исследования Рихтера (1762–1807) привели к понятию о соединительном весе или эквиваленте для данного вещества или элемента. Под эквивалентным весом подразумевается то количество элемента, которое может соединиться с одной весовой единицей водорода, эквивалент которого был принят за единицу. Впоследствии Берцелиус (1779–1848), производя определения эквивалентов многих элементов, нашел более целесообразным принять за единицу сравнения кислород как элемент, легко дающий соединения с другими элементами, причем его эквивалент принимался равным 8, что и было принято позже интернациональным комитетом по атомным весам.

Стехиометрическое уравнение — уравнение, показывающее количественные соотношения реагентов и продуктов химической реакции, где натуральные числа и называются стехиометрическими коэффициентами. Стехиометрическому уравнению подчиняются приращения количеств реагентов и продуктов, и на его основе определяется материальный баланс веществ при химических превращениях. Количества веществ принято измерять в молях. При необходимости через них выражают иные массовые характеристики системы. Использование стехиометрических уравнений является основным способом описания химических реакций в классической химии. Однако стехиометрическое уравнение не описывает механизма реакции. Любая химическая реакция достаточно сложна. Ее стехиометрическое уравнение, как правило, не учитывает всю сложность элементарных процессов.