
【机】 stoichiometry
chemistry
【化】 chemistry
【医】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
computation; measure
【经】 gauging; measure
化学计量(Stoichiometry)在化学中具有核心意义,指化学反应中反应物与生成物之间定量关系的研究。该术语源于希腊语 "stoicheion"(元素)和 "metron"(测量),强调依据化学方程式和质量守恒定律精确计算物质的比例与数量。
定量基础
化学计量基于原子理论与分子组成不变性,确保化学反应中原子种类与总数守恒。例如,甲烷燃烧反应:
$$ce{CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}$$
严格遵循1:2:1:2的分子比例关系,据此可计算反应物消耗量与产物生成量。
关键参数
应用场景
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将化学计量定义为:
"The relationship between the relative quantities of substances taking part in a reaction or forming a compound, typically a ratio of whole integers."
—— IUPAC Gold Book
剑桥大学化学教材强调其核心地位:
"Stoichiometry provides the mathematical foundation for predicting reaction outcomes, essential for laboratory work and chemical engineering design."
—— Atkins' Physical Chemistry (11th ed.), Oxford University Press
: IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). DOI: 10.1351/goldbook.S06026
: Atkins, P., et al. (2018). Atkins' Physical Chemistry. Chapter 1 "The Properties of Gases", pp. 24-29.
“化学计量”(stoichiometry)是化学中描述化学反应中物质之间定量关系的核心概念,主要涉及反应物与生成物的质量、物质的量、体积等比例关系。以下是详细解释:
物质的量计算:
$$ n = frac{m}{M} $$
其中,$n$为物质的量(mol),$m$为质量(g),$M$为摩尔质量(g/mol)。
气体体积计算(标准状况下):
$$ V = n times 22.4 , text{L/mol} $$
产率计算:
$$ text{产率} = frac{text{实际产量}}{text{理论产量}} times 100% $$
通过化学计量,化学家可以精准预测反应结果、优化实验条件,并在工业生产中控制成本与效率。如需进一步学习,建议结合具体反应式练习计算(如燃烧反应、酸碱中和等)。
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