De begrensende reagens Det er den som forbrukes fullstendig og bestemmer hvor mye masse av produkter som dannes i en kjemisk reaksjon; mens det overskytende reagenset er et som ikke reagerer helt etter at det begrensende reagenset er forbrukt.
I mange reaksjoner blir det sett etter et overskudd av et reagens for å sikre at alt av reagenset reagerer. Hvis A for eksempel reagerer med B for å produsere C, og det er ønskelig at A reagerer fullstendig, tilsettes et overskudd av B. Imidlertid er syntese og vitenskapelige og økonomiske kriterier det som avgjør om et overskudd av A er passende. fra B.
Det begrensende reagenset bestemmer mengden produkt som kan dannes i den kjemiske reaksjonen. Derfor, hvis det er kjent hvor mye av A som reagerte, blir det umiddelbart bestemt hvor mye av C. Det ble dannet overskudd av reaktanten..
Hva om både A og B forbrukes i reaksjonen? Deretter snakker vi om en ekvimolær blanding av A og B. I praksis er det imidlertid ikke en lett oppgave å sikre at det er like mange mol eller ekvivalenter av alle reaktanter; I dette tilfellet kan en av de to, A eller B, brukes til å beregne mengden C som dannes.
Artikkelindeks
Det er mange måter å identifisere og beregne mengden av det begrensende reagenset som kan være involvert i reaksjonen. Når de er beregnet, er de andre reagensene overskudd.
En metode som gjør det mulig å identifisere hvilket som er det begrensende reagenset, basert på sammenligningen av andelen reagenser med det støkiometriske forholdet, er den som er beskrevet nedenfor.
En kjemisk reaksjon kan skisseres som følger:
aX + bY => cZ
Hvor X, Y og Z representerer antall mol av hver reaktant og produkt. Mens a, b og c representerer deres støkiometriske koeffisienter, som skyldes den kjemiske balansen mellom reaksjonene.
Hvis kvotienten (X / a) og kvotienten (Y / b) oppnås, er reaktanten med den lavere kvotienten den begrensende reaktanten.
Når de angitte kvotientene er beregnet, blir forholdet mellom antall mol tilstede i reaksjonen (X, Y og Z) og antall mol involvert i reaksjonen etablert, representert ved de støkiometriske koeffisientene til reaktantene (a og b ).
Derfor, jo lavere kvotienten som er angitt for et reagens, jo større er underskuddet av det reagenset for å fullføre reaksjonen; og derfor er det den begrensende reaktanten.
Jato(s) + 3 C (s) => SiC (s) + 2 COto(g)
3 g SiO reageresto (silisiumoksid) med 4,5 g C (karbon).
Moles av SiOto
Masse = 3 g
Molekylvekt = 60 g / mol
Antall mol SiOto = 3g / (60g / mol)
0,05 mol
Antall mol C
Masse = 4,5 g
Atomvekt = 12 g / mol
Antall mol C = 4,5 g / (12 g / mol)
0,375 mol
Kvotient mellom antall mol av reaktantene og deres støkiometriske koeffisienter:
For SiOto = 0,05 mol / 1 mol
Kvotient = 0,05
For C = 0,375 mol / 3 mol
Kvotient = 0,125
Fra sammenligningen av verdiene til kvotientene kan det konkluderes med at den begrensende reaktanten er SiOto.
Massen produsert av SiC beregnes fra forrige reaksjon, når 3 g SiO brukesto og når du bruker 4,5 g C
(3 g SiOto) x (1 mol SiOto/ 60 g SiOto) x (1 mol SiC / 1 mol SiOto) X (40 g SiC / 1 mol SiC) = 2 g SiC
(4,5 g C) x (3 mol C / 36 g C) x (1 mol SiC / 3 mol C) x (40 g SiC / 1 mol SiC) = 5 g SiC
Så, mer SiC (silisiumkarbid) ville bli produsert hvis reaksjonen skjedde ved å konsumere alt karbon enn mengden som ble produsert ved å konsumere alt SiOto. Avslutningsvis SiOto er det begrensende reagenset, siden når alt overskudd C forbrukes, vil mer SiC bli generert.
0,5 mol aluminium reageres med 0,9 mol klor (Clto) for å danne aluminiumklorid (AlCl3): Hva er den begrensende reaktanten og hva er overflødig reaktant? Beregn massen til det begrensende reagenset og overflødig reagens
2 Al (s) + 3 Clto(g) => 2 AlCl3(s)
Kvotientene mellom mol av reaktantene og de støkiometriske koeffisientene er:
For aluminium = 0,5 mol / 2 mol
Aluminiumkvotient = 0,25
For Clto = 0,9 mol / 3 mol
Cl kvotientto = 0,3
Da er det begrensende reagenset aluminium.
En lignende konklusjon blir nådd hvis de mol klor som kreves for å kombinere med 0,5 mol aluminium bestemmes.
Moles av Clto = (0,5 mol Al) x (3 mol Clto/ 2 mol Al)
0,75 mol Clto
Så er det et overskudd av Clto: 0,75 mol kreves for å reagere med aluminium, og 0,9 mol er til stede. Derfor er det et overskudd på 0,15 mol Clto.
Det kan konkluderes med at det begrensende reagenset er aluminium
Begrensende reagensmasse:
Masse av aluminium = 0,5 mol Al x 27 g / mol
13,5 g.
Atommassen til Al er 27 g / mol.
Masse av overflødig reagens:
0,15 mol Clto
Cl masseto overskudd = 0,15 mol Clto x 70 g / mol
10,5 g
Følgende ligning representerer reaksjonen mellom sølvnitrat og bariumklorid i vandig løsning:
2 AgNO3 (ac) + BaClto (ac) => 2 AgCl (s) + Ba (NO3)to (ac)
I følge denne ligningen, hvis en løsning som inneholder 62,4 g AgNO3 blandes med en løsning som inneholder 53,1 g BaClto: a) Hva er det begrensende reagenset? b) Hvor mange av hvilke reaktanter forblir ureagerte? c) Hvor mange gram AgCl ble dannet?
Molekylære vekter:
-AgNO3: 169,9 g / mol
-BaClto: 208,9 g / mol
-AgCl: 143,4 g / mol
-Bad3)to: 261,9 g / mol
For å anvende metode 1, som tillater identifikasjon av det begrensende reagenset, er det nødvendig å bestemme mol av AgNO3 og BaClto til stede i reaksjonen.
AgNO føflekker3
Molekylvekt 169,9 g / mol
Masse = 62,4 g
Antall mol = 62,4 g / (169,9 g / mol)
0,367 mol
Moles av BaClto
Molekylvekt = 208,9 g / mol
Masse = 53,1 g
Antall mol = 53,1 g / (208,9 g / mol)
0,254 mol
Bestemmelse av kvotientene mellom antall mol av reaktantene og deres støkiometriske koeffisienter.
For AgNO3 = 0,367 mol / 2 mol
Kvotient = 0,184
For BaClto = 0,254 mol / 1 mol
Kvotient = 0,254
Basert på metode 1 tillater verdien av forholdstallene å identifisere AgNO3 som det begrensende reagenset.
Den støkiometriske balansen i reaksjonen indikerer at 2 mol AgNO3 reager med 1 mol BaClto.
Moles av BaClto= (0,367 mol AgNO3) x (1 mol BaClto/ 2 mol AgNO3)
0,1835 mol BaClto
Og føflekker BaClto som ikke grep inn i reaksjonen, det vil si at det er overskudd er:
0,254 mol - 0,1835 mol = 0,0705 mol
BaCl-masseto i overkant:
0,0705 mol x 208,9 g / mol = 14,72 g
Gjenoppta:
Overflødig reagens: BaClto
Overflødig masse: 14,72 g
For å beregne massen av produktene blir beregningene gjort basert på det begrensende reagenset.
g AgCl = (62,4 g AgNO3) x (1 mol AgNO3/ 169,9 g) x (2 mol AgCl / 2 mol AgNO3) x (142,9 g / mol AgCl)
52,48 g
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.