Die Stöchiometrie ist ein Teilbereich der Chemie, der sich mit den mengenmäßigen Beziehungen zwischen den Ausgangsstoffen und Produkten bei einer chemischen Reaktion beschäftigt. Sie basiert auf dem Gesetz der Erhaltung der Masse.
Das Prinzip der Massenerhaltung besagt, dass die Gesamtmasse der Ausgangsstoffe einer chemischen Reaktion der Gesamtmasse der Produkte entspricht.
Eine Reaktionsgleichung wird aufgestellt, indem man die Formeln der Reaktanden (links) und der Produkte (rechts) notiert und dann mittels Koeffizienten für eine korrekte Massenbilanz sorgt.
Das Molverhältnis gibt die Verhältnisse an, in denen Stoffe miteinander in einer chemischen Reaktion reagieren, bzw. in welchem Verhältnis sie gebildet werden. Es kann aus der Reaktionsgleichung abgeleitet werden.
Die Stöchiometrie ist wichtig, um die genaue Menge an Reaktanden zu bestimmen, die benötigt werden, um eine bestimmte Menge an Produkt herzustellen, ohne Verschwendung von Material oder die Erzeugung unerwünschter Nebenprodukte.
Die begrenzende Reaktanden-Theorie besagt, dass die Menge des Produkts, die bei einer chemischen Reaktion gebildet wird, durch den Reaktanden bestimmt wird, der in der geringsten Menge vorhanden ist.
Um zu berechnen, wie viel Produkt bei einer chemischen Reaktion gebildet wird, muss man das stöchiometrische Verhältnis zwischen den Reaktanden und dem Produkt kennen und dann die Masse des begrenzenden Reaktanden bestimmen.
Bei einer exothermen Reaktion wird Energie freigesetzt, während bei einer endothermen Reaktion Energie aufgenommen wird.
Eine Redoxreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der eine Oxidation und eine Reduktion stattfinden, d.h. Elektronen werden zwischen Molekülen, Atomen oder Ionen ausgetauscht.
Die Ausbeute einer chemischen Reaktion kann durch Optimierung der Reaktionsbedingungen (Temperatur, Druck, Konzentration der Reaktanden) und durch Verwendung eines Überschusses eines bestimmten Reaktanden verbessert werden.