Estekiometria hitza lehen aldiz Jeremías Richter (1762-1807) kimikari alemaniarrak erabili zuen elementu kimikoen proportzioak neurtzen dituen zientzia izendatzeko. Richter izan zen elementuen masak eta konbinatzen diren kantitateek erlazio konstantea mantentzen dituztela ohartu zen lehenengo kimikarietariko bat. Gaur egun estekiometria hitza, formula eta ekuazio bidezko informazio kuantitatiboa (masa eta bolumena) ondorioztatzeko erabiltzen da.
Izan ere, kimikariek planteatu zuten lehenengo arazoetako bat erreakzio kimikoetan parte hartzen duten substantzien kantitateak eta proportzioak jakitea izan zen. Aldaketa kimikoen ikerketetan, balantzaren erabilerari esker transformazio kimikoetan betetzen diren legeak enuntziatu ahal izan ziren.
Antoine Lavoisier kimikari frantziarrak masaren kontserbazioaren legea enuntziatu zuen 1785. urtean.Lege horren arabera, erreaktiboren masen batura eta produktuen masen batura berdina da erreakzio kimiko guztietan. Eraldaketa kimiko batean parte hartzen duten substantzien guztizko masak konstante irauten du.Erreakzio kimikoetan, materia ez da sortzen ez suntsitzen: aldatu egiten da. Masak konstante irauten du.Beraz, erreakzioan parte hartzen duten atomoen kopurua berdina da, erreakzioaren aurretik eta ondoren. Atomoak beste era batera antolatuta daude; atomoak lotzeko modua aldatu da. Hori dela eta, masaren kontserbazioaren legea betetzeko,ekuazio kimikoak doitu edo egokitu egin behar dira koefiziente estekiometrikoen bidez. Atal bietan atomoen kopurua eta mota berdina denean, ekuazioa doituta dagoela esaten da.
Ondorengo adibidean ikusten denez, hidrogeno gasa (H2) oxigeno gasarekin (O2) errekazionatzen du ur likidoa ((H2O) lortuz; prozesu honetan masa ez da aldatzen, atomo kopurua ez da aldatzen.
BIOGRAFIA - LEGEA - EXPERIMENTUAK [Lavoisier]
Louis Proust kimikari frantziarrak proportzio finkoen legea enuntziatu zuen 1799. urtean:Bi substantzia edo gehiago (elementu edo konposatu) beste batzuk eratzeko konbinatzen direnean, ez dute edozein proportziotan egiten; masa proportzio definitu eta konstante bakarrean egiten dute.Beraz, bi elementuen arteko proportzioa beti berdina denez, eratutako konposatuaren konposizioa finkoa da.
Adibidez: 1g sodio 10g klororekin erreakzionatzean, sodio gramo horrek 1,54 gramo klororekin baino ez du erreakzionatuko. Beraz, 1 g Na / 1,54 g Cl = 0,649 ==> (1/2,54)*100 = %39,3 Na eta (1,54/2,54)*100 = %60,7 ClLege hau alderantziz aztertuz gero, edozein konposatu deskonposatzean, elementuen masa portzentaia berdina izango da. Horrela, urak, esaterako, beti %11,2 hidrogeno eta %88,8 oxigeno du eta sodio kloruroak %39,3 sodio eta %60,7 kloro.
Atomoak bata bestearekin proportzio desberdinetan konbina daitezke konposatu desberdinak eratzeko. Horrela, nitrogenoa eta oxigenoa, adibidez, proportzio desberdinetan konbinatuko dira nitrogeno oxido desberdinak eratzeko:
Dalton-ek, 1803an, era honetako konbinazioetan betetzen den legea eman zuen:
Konposatu bat baino gehiago eratzeko, elementu baten kantitate finko batekin konbinatzen diren beste elementuen kantitate desberdinen arteko erlazioak zenbaki sinpleen erlazioa dute.
Kasu hauetan ezin da Proust-en legea aplikatu, elementu horiek konposatu desberdinak eratzeko konbinatzen baitira.
Ondoko erreakzio hauek gauzatuz gero:2H2 + O2 --> 2H2O ==> 1 g hidrogenorekin 8 g oxigeno erreakzionatzen duteH2 + Cl2 --> 2HCl ==> 1 g hidrogenorekin 35,5 g kloro erreakzionatzen dute2Na + H2 --> 2NaH ==> 1 g hidrogenorekin 23 g sodio erreakzionatzen duteSodioa oxigenoarekin erreakzionatzean: 2Na + 1/2 O2 --> Na2O ==> 46 g Na / 16 g O = 23 g Na / 8 g OSodioa kloroarekin erreakzionatzean: 2Na + Cl2 --> 2NaCl ==> 46 g Na / 71 g Cl = 23 g Na / 35,5 g Cl
Ikus daitekeenez, gramo bat hidrogenorekin konbinatzen den kantitatearen multiploak dira.
Aurrekoak bezalako esperientzia asko burutu ondoren, Richter-ek, 1792an, ondoko legea eman zuen:
Elementu jakin baten masa berarekin konbinatzen diren beste elementu desberdinen masak, elementu hauek elkarrekin konbinatzen direnean dituzten masa erlatiboak dira edo beraren anizkoitzak (multiploak) edo azpianizkoitzak (azpi-multiploak) dira.
Lege ponderalak erreakzio kimikoetan parte hartzen duten substantzien masa hartzen dute kontuan. Honako lege hau, aldiz, lege bolumetrikoa da. Gay-Lussac-ek esperimentuen bidez aurkitu zuen, erreakzionatzen zuten gasen bolumenak eta erreakzioaren emaitzak aztertzen ziharduela.
Gay-Lussac-ek egin zuen esperimenturik garrantzitsuenean, ur lurruna eratzeko behar den hidrogeno eta oxigenoaren arteko bolumen proportzioa aurkitu zuen; proportzio hori 2:1 da. Beraz, ur lurrina sortzeko hidrogeno bolumen bikoitza beharko dugu oxigenoarena baino, beti ere gas biak presio eta tenperatura egoera berdinetan daudela.
2H2 (g) + O2 (g) --> 2H2O (g) ==> 2 bolumen hidrogeno + 1 bolumen oxigeno = 2 bolumen ur
H2 (g) + Cl2 (g) --> 2HCl (g) ==> 1 bolumen hidrogeno + 1 bolumen kloro = 2 bolumen hidrogeno kloruro
N2 (g) + 3H2 (g) --> 2NH3 (g) ==> 1 bolumen nitrogeno + 3 bolumen hidrogeno = 2 bolumen amoniako
Egindako esperientzia guzti hauek laburbilduz, honako hau esan daiteke:
Gasak elkarrekin konbinatzen direnean gas-konposatuak sortzeko, beraien bolumenek zenbaki sinple osoen proportzioa dute batak bestearekiko, presio eta tenperatura baldintza berdinetan neurtuz gero.
Lege hau ez zetorren bat Daltonen teoriarekin. Teoria atomikoaren arabera, gas-elementuen partikulak atomoak dira; beraz, ur molekula bat sortzeko atomo bat hidrogeno atomo bat oxigenorekin lotuta egon beharko luke eta horrela formula OH izango litzateke.
Konbinazio-bolumenen legeak bere baitan honako ideia hau darama: gas bolumen berdinetan atomoen kopuru berdina dago. Daltonek hipotesi hau baztertu zuen eta Gay-Lussac-en emaitzak ez zirela zehatzak esan zuen, bere teoria atomikoaren postulatuekin bat ez zetorrelako.