Stoichiometria este matematica din spatele științei chimiei. Folosind legile fizice cunoscute, cum ar fi legea conservării masei și legea proporțiilor definite, stoichiometria este utilizată pentru a culege informații despre cantitățile diferitelor elemente utilizate într-o reacție chimică și dacă acestea au luat formă de gaze, solide sau lichide. . Folosind matematica, cineva poate determina cantitățile de anumite elemente necesare pentru a crea o reacție dorită sau cantitățile utilizate în generarea unei reacții care a avut loc deja.
Cursurile de chimie de început includ de obicei o introducere în stoichiometrie, în care elevii sunt rugați să echilibreze ecuațiile chimice la temele lor în clasă. Stoichiometria se bazează pe faptul că elementele se comportă în moduri previzibile și că materia nu poate fi creată sau distrusă. Prin urmare, atunci când elementele sunt combinate pentru a crea o reacție, se va întâmpla ceva cunoscut și specific, iar rezultatul reacției poate fi prezis pe baza elementelor și cantităților implicate.
Chimiștii se uită atât la reactanți, cât și la produsele lor, care pot include un nou compus chimic împreună cu resturile. Într-un exemplu simplu de stoichiometrie, gazele de oxigen și hidrogen se combină pentru a crea apă, dar numai în cantități stabilite. Având în vedere o cantitate stabilită de apă, un chimist poate determina cât de mult oxigen și apă au intrat în reacția care a creat apa, folosind stoichiometria și cunoștințele de chimie de bază. Chimiștii care lucrează în laborator pot determina, de asemenea, cantitatea de diferite produse necesare pentru a crea o anumită reacție înainte de a începe un experiment.
Unul dintre bazele calculelor stoichiometrice este că cantitățile trebuie să rămână constante. Nu se pot scoate elemente din aer și, prin urmare, o ecuație va fi dezechilibrată dacă o parte conține mai mult decât cealaltă. Chimiștii folosesc o unitate de măsură numită mol pentru a măsura masa în stoichiometrie și, atunci când echilibrează ecuațiile, se asigură că ambele părți sunt egale, chiar dacă reacția chimică a produs un nou compus chimic.
În timp ce calculele stoichiometrice pot părea de competența exclusivă a oamenilor de știință, oamenii folosesc de fapt stoichiometria în fiecare zi, deși este posibil să nu fie conștienți de aceasta. Brutarii, de exemplu, se bazează foarte mult pe principiile chimiei și pe nevoia de echilibrare a ingredientelor și folosesc proprietățile cunoscute ale „elementelor” cu care lucrează pentru a crea o ecuație echilibrată: o rețetă care va avea un rezultat pozitiv. Stoichiometria este, de asemenea, utilizată într-o serie de industrii, de la rafinarea uleiului până la producția de vopsele de păr.