La stoechiométrie est la mathématique derrière la science de la chimie. En utilisant des lois physiques connues telles que la loi de conservation de la masse et la loi des proportions définies, la stoechiométrie est utilisée pour recueillir des informations sur les quantités de divers éléments utilisés dans une réaction chimique et s’ils ont pris la forme de gaz, de solides ou de liquides. . En utilisant les mathématiques, quelqu’un peut déterminer les quantités d’éléments particuliers nécessaires pour créer une réaction souhaitée, ou les quantités utilisées dans la génération d’une réaction qui s’est déjà produite.
Les cours de chimie pour débutants comprennent généralement une introduction à la stoechiométrie, dans laquelle les étudiants sont invités à équilibrer les équations chimiques sur leurs devoirs et en classe. La stoechiométrie repose sur le fait que les éléments se comportent de manière prévisible et que la matière ne peut être ni créée ni détruite. Par conséquent, lorsque des éléments sont combinés pour créer une réaction, quelque chose de connu et de spécifique se produira, et le résultat de la réaction peut être prédit sur la base des éléments et des quantités impliqués.
Les chimistes examinent à la fois les réactifs et leurs produits, qui peuvent inclure un nouveau composé chimique ainsi que des restes. Dans un exemple simple de stoechiométrie, l’oxygène et l’hydrogène se combinent pour créer de l’eau, mais uniquement en quantités définies. Étant donné une quantité d’eau définie, un chimiste peut déterminer la quantité d’oxygène et d’eau entrant dans la réaction qui a créé l’eau, en utilisant la stoechiométrie et une connaissance de la chimie de base. Les chimistes travaillant dans le laboratoire peuvent également déterminer la quantité de divers produits nécessaires pour créer une réaction particulière avant de se lancer dans une expérience.
L’un des fondements des calculs stoechiométriques est que les quantités doivent rester constantes. On ne peut pas extraire des éléments du néant, et donc une équation sera déséquilibrée si un côté contient plus que l’autre. Les chimistes utilisent une unité de mesure appelée la taupe pour mesurer la masse en stoechiométrie, et lorsqu’ils équilibrent les équations, ils s’assurent que les deux côtés sont égaux, même si la réaction chimique a produit un nouveau composé chimique.
Bien que les calculs stoechiométriques puissent sembler du ressort des seuls scientifiques, les gens utilisent en réalité la stoechiométrie tous les jours, même s’ils n’en sont peut-être pas conscients. Les boulangers, par exemple, s’appuient fortement sur les principes de la chimie et la nécessité d’équilibrer les ingrédients, et ils utilisent les propriétés connues des éléments avec lesquels ils travaillent pour créer une équation équilibrée : une recette qui aura un résultat positif. La stoechiométrie est également utilisée dans un certain nombre d’industries, allant du raffinage du pétrole à la production de teintures capillaires.