Стехиометрия

Стехиометрия, учение об изменении свойств веществ при определенных изменениях их качественного и количественного состава, выражаемого химич. ф-лами; обычно под С. подразумевают и учение о самом химич. составе веществ, то есть о методах установления химич. ф-л и ур-ий на основании аналитич. данных.

После определения (путем химического анализа) элементов, входящих в состав данного вещества, и их количественного соотношения сначала устанавливают его «брутто-формулу», дающую относительное число различных атомов в молекуле. Для,этого относительное весовое количество каждого элемента (процентное содержание) делят на его ат. в и выражают полученное соотношение в целых числах; например для вещества, состоящего из С, N, Ни О и показавшего при анализе следующее относительное содержание (ш) этих элементов (на 1 г):

Элемент. С Η О N

т. 0,313Э 0,01320 0,4888 0,1834

путем деления этих количеств на соответствующие ат. веса получаются след, атомные количества: для С—0,3139 : 12=0,02615; для Н— 0,01320 : 1,008=0,01310; для 0—0,4888 : 16,0= =0,03055; для N—0,1834 : 14,008=0,01304. Числа для N и Н практически одинаковы (в пределах аналитических ошибок) и меньше других. Для получения целых чисел делят сначала все количества на 0,01310, причем получается С_Ь99₅; N_1j002; Hj; 0_2f33i. Коэфициенты С и N столь мало отклоняются от целых чисел, что м. б. приняты равными 2 и 1, для О это недопустимо. Т. к. дробные коэф-ты на основании атомной теории исключены, то для превращения 2,332 в целое число все коэф-ты ф-лы надо помножить на нек-рый фактор (целое число). Из возможных факторов наименьшим является 3, так как 3x2,332= 6,996, что в пределах возможных ошибок соответствует 7. Т. о. в качестве наименьшей «брутто-формулы» получается C₆H₃N₃0₇; само собой разумеется, что всякое кратное этой формулы также возможно. Для того чтобы установить, соответствует ли данному веществу формула C₆H₃N₃0₇или (C₆H₃N₃0₇)₂ или (C₆H₃N₃0₇)₃ и т. д., аналитич. данных недостаточно; для этого необходимо определить его молекулярный вес (смотрите). Написанным трем ф-лам например соответствуют мол. веса 231,462 и 693; если молекулярный вес вещества, определенный опытным путем, равен 459, то ему соответствует формула (C₆H₃N₃0₇)₂. На основании физич. свойств и различных химич. превращений вещества далее устанавливают взаимное пространственное расположение атомов в молекуле—определяют его структурную формулу.

Лит.: V a n’t Hoff, Ansichten uber die organische Chemie, Brschw., 1877; Ostwald W., Lehrbucii der allg. Chemie, Teii l,Lpz., 1893. И. Казарновский.