Bij een chemische reactie reageren de uitgangsstoffen altijd in een vaste massaverhouding met elkaar. Ook de producten ontstaan in een bepaalde massaverhouding. Dit is wet van Proust. Deze wet vormt, samen met de wet van massabehoud, het begin van de moderne chemie.
De vaste massaverhouding voor een bepaalde reactie is af te leiden uit de coëfficiënten van de reactievergelijking en de massa’s van de betrokken moleculen. Deze verhouding noemen we de stoichiometrische verhouding van de reactie.
(Stoichiometrie is de leer van de verhoudingen waarin stoffen reageren).
De massa van moleculen is gelijk aan de som van de massa’s van de samenstellende atomen. We kunnen de massa uitrekenen met de eenheid u.
Misschien lijkt de onvoorstelbaar kleine u een onbruikbare eenheid. Toch is er heel practisch mee te rekenen omdat het bij deze scheikundige berekeningen om verhoudingen gaat.
Voorbeeld 1: reactanten
De reactievergelijking voor de volledige verbranding van ethanol (alcohol) laat zien dat per molecuul ethanol 3 moleculen zuurstof nodig zijn:
De massa van 1 molecuul C2H6O bedraagt: 46u;
de massa van 3 moleculen O2 bedraagt 96 u.
De massaverhouding voor de beginstoffen C2H6O en O2 voor de verbranding van ethanol is46 : 96.
Bij de volledige verbranding van welke hoeveelheid ethanol dan ook is de molecuulverhouding ethanol : zuurstof altijd 1 : 3, en is de massaverhouding altijd 46 : 96.
Voorbeeld 2: producten
Een reactievergelijking laat niet alleen de molecuulverhouding tussen de beginstoffen zien; je kunt ook aflezen hoeveel van de reactieproducten ontstaan.
Uit het voorbeeld van de volledige verbranding van alcohol volgt dat één molecuul ethanol reageert met drie moleculen zuurstof tot twee moleculen koolstofdioxide en drie moleculen water. Daaruit volgt voor de massaverhouding: 46 : 96 → 88 : 54
Dus 46 g C2H6O reageert met 96 g O2 tot 88 g CO2 en 54 g H2O.
We zien hier de wet van massabehoud : de opgetelde massa’s van de beginstoffen (46+ 96= 142) is gelijk aan de opgetelde massa’s van de reactieproducten (88 + 54= 142).