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Bei stöchiometrischen Berechnungen verknüpfen Faktoren aus einer ausgeglichenen Gleichung die Stoffmengen. Vor der Rechnung prüfen wir die ausgeglichene Gleichung, den gesuchten Stoff oder die gesuchte Größe und die Einheiten der gegebenen Daten.
Die folgende Liste verbindet die Art der Daten mit dem passenden Gesetz.
Bestimme vor der Rechnung, welche Größe konstant bleibt und welche Größen verglichen werden. Daraus folgen das anzuwendende Gesetz und das benötigte Verhältnis. Die Muster unten trennen Massenverhältnisse von Volumenverhältnissen, denn beide folgen unterschiedlichen Gesetzen.
Angenommen, Zink reagiert mit Schwefel. Nach der Reaktion bilden sich Zinksulfid und es verbleiben Zink.
Das reagierende Zink ist nicht , da etwas Zink übrig bleibt.
Die Masse der tatsächlich reagierten Reaktanten entspricht der Produktmasse. Zählt man alle Stoffe im Behälter ohne die Behältermasse, beträgt die Masse davor und danach .
Das feste Massenverhältnis in Calciumoxid, , lässt sich an zwei Proben prüfen. Die erste Probe wiegt und enthält Sauerstoff. Die zweite wiegt und enthält Sauerstoff.
Die Gesamtmassen der Proben unterscheiden sich, doch das Massenverhältnis von Calcium zu Sauerstoff bleibt gleich. Genau dieses Muster beschreibt das Gesetz der konstanten Zusammensetzung.
Wasser und Wasserstoffperoxid bestehen beide aus Wasserstoff und Sauerstoff, besitzen aber unterschiedliche Formeln.
Mit und kann die Wasserstoffmasse in beiden Verbindungen gleich gemacht werden: .
Da die Wasserstoffmasse bereits gleich ist, können die Sauerstoffmassen direkt verglichen werden. Ihr Verhältnis besteht aus kleinen ganzen Zahlen und entspricht damit dem Gesetz der multiplen Proportionen.
Bei Gasen unter gleicher Temperatur und gleichem Druck lassen sich die Koeffizienten einer ausgeglichenen Gleichung direkt als Volumenverhältnis lesen. Hier nehmen wir vollständige Zersetzung von Ammoniak und näherungsweise ideales Gasverhalten an:
Zersetzen sich Ammoniak, entsprechen Volumenteile diesen . Volumenteil beträgt folglich .
Auf der Reaktanten- und Produktseite einer ausgeglichenen Gleichung steht dieselbe Anzahl jedes Atoms. Bei gleicher Temperatur und gleichem Druck folgen Gasvolumenverhältnisse den Gleichungskoeffizienten.
Eine Aufgabe kann mehr als ein Gesetz berühren. Produktmasse und Reaktantenrest werden über die Massenerhaltung verknüpft. Fragt dieselbe Aufgabe anschließend nach der Elementzusammensetzung einer Verbindung, gilt für diesen Teil die konstante Zusammensetzung. Ein Gesetz muss also nicht jede Teilfrage beantworten.
Zuerst wird die Systemgrenze festgelegt, danach nur der tatsächlich relevante Teil der Daten verglichen.
Methan verbrennt nach folgender ausgeglichener Gleichung:
Wenn Methangas vollständig reagieren und alle Gase bei gleicher Temperatur und gleichem Druck gemessen werden, welches Volumen wird benötigt und welches Volumen entsteht?
Die Koeffizienten ergeben das Volumenverhältnis . Deshalb:
Benötigt werden Sauerstoffgas, und es entstehen Kohlendioxidgas. Kondensiert das gebildete Wasser zu einer Flüssigkeit, darf sein Flüssigkeitsvolumen nicht direkt aus diesem Gasverhältnis abgelesen werden.
Die Gesetze der konstanten und multiplen Proportionen zeigen Massenmuster, die dafür sprechen, dass sich Atome in festen Verhältnissen verbinden.
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