Stöchiometrie

Stö|chio|me|trie auch: Stö|chio|met|rie 〈[-çi-] f. 19; unz.〉 Lehre von der Zusammensetzung u. den Gewichtsverhältnissen chem. Verbindungen [<grch. stoichos, stichos „Abteilung, Ordnung“ + metron „Maß“]

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Stö|chi|o|me|t|rie [griech. stoicheĩon = Buchstabe, Anfangsstadium, Grundstoff, Element, Prinzip; ↑ -metrie], die; -, …tri|en: die Lehre von der mengenmäßigen Zus. der chem. Verb. u. der Berechnung von Massen-, Volumen- u. Ladungsverhältnissen bei chem. Reaktionen. Grundaussagen zur S. machen die Gesetze von Richter, Proust, Dalton (Gesetze der stöchiometrischen Proportionen) sowie von Gay-Lussac u. Avogadro.

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Stö|chio|me|t|rie [st…, ʃt…], die; - [zu griech. stoicheĩa (Pl.) = Grundstoff u. ↑ -metrie]:

Lehre von der mengenmäßigen Zusammensetzung chemischer Verbindungen u. der mathematischen Berechnung chemischer Umsetzungen.

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Stöchiometrie

 

[zu griechisch stoicheĩa (Plural) »Grundstoff« und métron »Maß«] die, -, Teilgebiet der Chemie, das sich mit der Berechnung der Zusammensetzung chemischer Verbindungen und des Umsatzes bei chemischen Reaktionen befasst. Wichtige Grundlage der Stöchiometrie ist das Gesetz von der Erhaltung der Masse. Da chemische Stoffe in Form von Teilchen miteinander reagieren und die Stoffmenge proportional der Teilchenzahl ist, lassen sich aus chemischen Formeln oder Reaktionsgleichungen Stoffmengenbeziehungen als mathematische Gleichungen ableiten (chemische Zeichensprache). Mithilfe der molaren Massen oder über die Zustandsgleichung idealer Gase lassen sich Stoffmengen in Massen, Gasvolumina u. a. umrechnen. Bei nichtstöchiometrischen Verbindungen kann eine genaue Bruttoformel und damit das Stoffmengenverhältnis zwischen den in der Verbindung enthaltenen Elementen nicht genau angegeben werden. Das kann z. B. der Fall sein, wenn das Kation in einer Ionenverbindung zu einem geringen Teil mit höherer Oxidationszahl vorliegt (z. B. Fe³⁺ statt Fe²⁺ beim Eisen(II)-oxid). Aus Gründen der Elektroneutralität muss dann die Anzahl der Kationen entsprechend vermindert sein, sodass z. B. eine Formel zwischen Fe_0,90O und Fe_0,95O resultiert.

 

Geschichte:

 

Die Begründung der Stöchiometrie erfolgte 1792/93 durch J. B. Richter (»Anfangsgründe der Stöchyometrie oder Meßkunst chymischer Elemente«), der aus der sauren oder basischen Reaktion von Reaktionsprodukten von Säuren mit Basen oder von Salzen untereinander folgerte, dass die untersuchten Stoffe in bestimmten unveränderlichen Verhältnissen miteinander reagieren (»Neutralitätsgesetz«). J. L. Proust bestätigte v. a. durch Oxidationsversuche mit Quecksilber die Feststellung Richters und formulierte 1797 das Gesetz der konstanten Proportionen: Die chemischen Elemente verbinden sich untereinander stets in bestimmten konstanten Gewichtsverhältnissen. Dieses Gesetz wurde um 1808 von J. Dalton zum Gesetz der multiplen Proportionen erweitert: Die Gewichtsverhältnisse zweier Elemente, die sich zu verschiedenen Verbindungen vereinigen (wie Kohlenstoff, C, und Sauerstoff, O, zu Kohlenmonoxid und -dioxid, CO und CO₂), stehen im Verhältnis einfacher ganzer Zahlen. Schon 1791 hatte Richter das Gesetz der äquivalenten Proportionen (Äquivalenzgesetz) erkannt: Elemente vereinigen sich stets im Verhältnis bestimmter Verbindungsgewichte (Äquivalentmasse) oder ganzzahliger Vielfacher dieser Gewichte zu chemischen Verbindungen. Stöchiometrische Berechnungen wurden stark erleichtert, als 1814 die erste zuverlässige Tabelle mit relativen Atommassen von J. J. Berzelius veröffentlicht wurde.

 

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Stö|chi|o|me|trie [st..., ʃt...], die; - [zu griech. stoicheĩa (Pl.) = Grundstoff u. ↑-metrie]: Lehre von der mengenmäßigen Zusammensetzung chemischer Verbindungen u. der mathematischen Berechnung chemischer Umsetzungen.