Obliczenia stechiometryczne cz. II
Znajomość ciężarów atomowych pozwala też, odwrotnie, na podstawie składu procentowego związku ustalić jego wzór chemiczny. W tym celu dzieli się procentową zawartość każdego pierwiastka przez jego ciężar atomowy, tzn. znajduje się, ile gramoatomów pierwiastka mieści się w 100 g związku. Otrzymane przy tym liczby, zazwyczaj ułamkowe, podają, w jakim stosunku atomowym poszczególne pierwiastki wchodzą w skład związku. Ponieważ atomy w reakcjach chemicznych zachowują się jako niepodzielne, należy stosunek ten wyrazić w liczbach całkowitych. Osiąga się to, dzieląc otrzymane liczby przez ich największy wspólny dzielnik. Ilorazy podają liczby atomów wchodzących w skład cząsteczki związku.
Przykład, Związek zawiera: 40°/o C, 6,67n/o H i 53,33n/o O. Jest to tylko najprostszy wzór spośród wielu możliwych. Ten sam bowiem skład procentowy mieć będzie związek o wzorze podwojonym: C2H4O2, potrojonym itd. Wybór pomiędzy tymi wzorami byłby możliwy- gdyby się rozporządzało metodami oznaczania ciężaru cząsteczkowego związku, niezależnymi od znajomości jego składu. Metody takie omówione będą w jednym z najbliższych rozdziałów (§ 15).
Za pomocą wzorów chemicznych można też przedstawić w prosty sposób wyniki przemian chemicznych, pisząc po lewej stronie wzory substancji wyjściowych, po prawej zaś — wzory produktów reakcji. Na przykład
Fe + 9 = FeS oznacza, że z jednego atomu (lub z 56 części wagowych) żelaza i jednego atomu (32 części wagowych) siarki powstaje cząsteczka siarczku żelazawego (88 części wagowych). Znak równości kładzie się pomiędzy wzorami substratów i produktów reakcji dla zaznaczenia że w myśl prawa zachowania masy ogólna masa układu nie ulega zmianie. W takim równaniu chemicznym liczba atomów każdego pierwiastka po obu stronach musi być jednakowa.
Równania chemiczne nic jeszcze nie mówią o rzeczywistym przebiegu reakcji. Przedstawiają one jedynie początkowy i końcowy stan układu. Wystarczą jednak do tego, aby obliczyć, jaką ilość produktów otrzymać można z danej ilości substratów lub, odwrotnie, jakiej ilości substratów potrzeba dla otrzymania określonej ilości produktów. Na przykład z równania
AgNOa + NaCl = NaNOa + AgCl wynika- że ze 170 części wagowych azotanu srebrowego (108+14+16-3), zawierających 108 części wagowych srebra, powstaje przez działanie części (23 + 35,5) chlorku sodowego 143,5 (108+35,5) części nierozpuszczalnego w wodzie chlorku srebrowego. Jeśli więc na roztwór zawierający nieznaną ilość azotanu srebrowego podziałamy nadmiarem roztworu chlorku sodowego, otrzymujemy osad chlorku srebrowego, który po odsączeniu, przemyciu i wysuszeniu niech waży a gramów. Z proporcji: 170:143,5 = x:a łatwo obliczyć, że badany roztwór zawierał so = a- gramów azotanu srebrowego.
Podobne obliczenia oparte na wzorach chemicznych i ciężarach atomowych, zwane obliczeniami steckiometrycznymi, stanowią podstawę ilościowej analizy chemicznej.