Berechnen Begrenzung Reagenzien, überschüssige Reagenzien und Produkte in chemischen Reaktionen
In realen chemischen Reaktionen, die nicht alle der Reaktanden in das Produkt vorhanden wandeln. Typischerweise wird ein Reagenz verwendet, völlig, und andere mehr sind links, vielleicht an einem anderen Tag zu reagieren. Die Reaktionslösung, die verwendet wird auf der limitierende Reagenz.
Chemiker müssen wissen, welche Reaktanden zuerst ausgehen wird, da diese Informationen ihnen erlaubt, abzuleiten, wie viel Produkt und überschüssiges Reagenz sie erwarten können, je nachdem, wie viel von der begrenzende Reagenz in das Reaktions gesetzt haben.
In jeder chemischen Reaktion, können Sie einfach ein Reagenz als Kandidat für das begrenzende Reagenz holen, zu berechnen, wie viele Mol dieses Reagenz Sie haben, und dann berechnen, wie viel Gramm des anderen Reagens Sie beide abreagieren brauchen würde. Sie werden einer von zwei Dinge zu entdecken. Entweder Sie haben einen Überschuss des ersten Reagens, oder Sie haben einen Überschuss des zweiten Reagenz. Die Sie mehr haben, ist die überschüssiges Reagens. Die eine, die nicht höher ist, ist der beschränkende Reagens.
Hier'ist ein Beispiel. Sagen Sie bitte ein Experiment führen, wo Ammoniak mit Sauerstoff reagiert Stickstoffmonoxid und flüssiges Wasser zu erzeugen:
Um die Begrenzung Reagenzien, überschüssige Reagenzien und Produkte in dieser Reaktion zu finden, müssen Sie Folgendes tun:
Gleichen Sie die Gleichung.
Bestimmen das beschränkende Reagens, wenn 100 g von jedem Reagenz zu Beginn der Reaktion vorhanden sind.
Identifizieren des überschüssigen Reagenz sowie wie viel Gramm des überschüssigen Reagenz bleiben, wenn die Reaktionsvollständigkeit erreicht.
Berechnen, wie viele Gramm jedes Produkt wird erzeugt, wenn die Reaktion vollständig abläuft.
So, hier ist die Lösung:
Gleichen Sie die Gleichung.
Bevor irgendetwas anderes zu tun, müssen Sie eine ausgeglichene Reaktionsgleichung haben. Verlieren Sie keine guten Gedanken auf eine unausgeglichene Gleichung. Die ausgewogene Form der gegebenen Gleichung ist
Zwei Kandidaten, NH3 und O2, wetteifern um den Status Reagenz zu begrenzen. Sie beginnen mit 100 g eines jeden, die bis zu einem gewissen Anzahl der Mole von jedem entspricht. Darüber hinaus können Sie aus den Koeffizienten sagen in der symmetrischen Gleichung diese Reaktion 4 mol Ammoniak pro 5 Mol Sauerstoffgas erfordert.
Bestimmen das beschränkende Reagens, wenn 100 g Ammoniak und 100 g von Sauerstoff zu Beginn der Reaktion vorhanden sind.
Um die limitierende Reaktionspartner zu finden, müssen Sie einfach eine Masse-zu-Masse (Gramm-to-Gramm) Berechnung von einem Reaktanden zu dem anderen auszuführen. Auf diese Weise können Sie die Reaktanden zu sehen zuerst abläuft. Sie können entweder mit Reaktanden beginnen und auf die Masse der anderen zu konvertieren. In diesem Beispiel wollen wir mit Ammoniak zu starten:
Die Berechnung zeigt, dass man 235 g Sauerstoffgas benötigen würde, um vollständig mit 100 g Ammoniak reagieren. Aber Sie haben nur 100 g Sauerstoff. Sie werden aus Sauerstoff laufen, bevor Sie von Ammoniak laufen, so Sauerstoff ist das begrenzende Reagenz.
Identifizieren des überschüssigen Reagenz sowie wie viel Gramm des überschüssigen Reagenz bleiben, wenn die Reaktionsvollständigkeit erreicht.
Zu berechnen, wie viel Gramm Ammoniak wird am Ende der Reaktion gelassen werden, davon ausgehen, dass alle 100 g Sauerstoff reagieren:
Diese Berechnung zeigt, dass 42,5 g des ursprünglichen 100 g Ammoniak reagieren, bevor das begrenzende Reagenz verbraucht ist. Damit, das überschüssige Reagens Ammoniak und 57,5 g Ammoniak bleibt, wenn der Reaktionsvollständigkeit erreicht (Subtrahieren nur 42,5 von 100).
Berechnen, wie viele Gramm Stickstoffmonoxid und Wasser wird erzeugt, wenn die Reaktion vollständig abläuft.
Dieses Problem fragt, wie viel von einem Produkt hergestellt wird. Für diese Berechnung müssen Sie sich mit dem Begrenzungs Reaktanden beginnen. Um die Gramm Stickstoffmonoxid bestimmen, die durch die vollständige Reaktion von Sauerstoff erzeugt werden, beginnen mit der Annahme, dass alle 100 g des Sauerstoff reagieren:
Damit, 75 g von Stickstoffmonoxid erzeugt wird.
Wieder gehen davon aus, dass alle 100 g des Sauerstoff reagieren, um wie viel Gramm Wasser um zu bestimmen, werden hergestellt:
Sie finden, dass 67,5 g Wasser produziert werden.