Stöchiometrie

Die Stöchiometrie befasst sich mit den quantitativen Beziehungen zwischen den Atomen der Elemente in Verbindungen und den Beziehungen zwischen Stoffen, die an chemischen Reaktionen teilnehmen.

Empirische Formel gibt mit kleinen ganzen Zahlen das Verhältnis an, in dem die Atome der Elemente in der gebildeten Verbindung vorkommen.

Molekülformel gibt die Anzahl der Atome in einem Molekül an, z. B. ist die Molekülformel von Wasserstoffperoxid H₂O₂ und die empirische Formel ist HO. Die Molekülformel ist entweder identisch mit der empirischen oder ein ganzzahliges Vielfaches davon.

Die gebräuchlichsten Arten, die Zusammensetzung von Verbindungen auszudrücken, sind:

• Massenverhältnis der Elemente, die die Verbindung bilden. Für eine Verbindung der Zusammensetzung A_xB_yO_z gilt:
  m(A) ∶m(B) ∶m(O)=M(A).x ∶ M(B).y ∶ M(O).z, wobei m die Massen und M die Molmassen der Elemente A, B und O sind.

• Massenanteil w_B, der angibt, welche Masse der Komponente B auf eine Masseneinheit der Verbindung entfällt.

,

wobei m_i die Massen der einzelnen Bestandteile der Verbindung sind. Die Summe der Massenanteile aller Bestandteile, die die Verbindung bilden, ist gleich 1:

 

• Massenprozent, das die Masse der Komponente B pro 100 g (kg) der Verbindung angibt.

Massenprozent =

• Stoffmengenanteil x_B, der angibt, welche Stoffmenge der Komponente B der gesamten Stoffmenge aller Bestandteile entspricht. Der Stoffmengenanteil ist definiert durch die Beziehung:

wobei n_i die Stoffmengen der einzelnen Bestandteile der Verbindung sind. Die Summe der Stoffmengenanteile aller Bestandteile der Verbindung ist gleich 1:

 

• Volumenanteil der i-ten Komponente φ_i ist das Verhältnis des Volumens der i-ten Komponente V_i zum Volumen des gesamten Systems V.

• Volumenprozent (Vol. %) wird durch Multiplikation des Volumenanteils mit 100 erhalten:

 
Vol.% = φ_i · 100

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