Wissenschaft

Reaktant begrenzen

Der limitierende Reaktant einer Reaktion ist der Reaktant, der zuerst ausgehen würde, wenn alle Reaktanten zusammen umgesetzt würden. Sobald der limitierende Reaktant vollständig verbraucht ist, würde die Reaktion aufhören, fortzuschreiten. Die theoretische Ausbeute einer Reaktion ist die Menge an Produkten, die erzeugt werden, wenn der limitierende Reaktant ausgeht. Dieses Beispiel für ein chemisches Beispiel zeigt, wie der limitierende Reaktant bestimmt und die theoretische Ausbeute einer chemischen Reaktion berechnet wird .

Begrenzung des Reaktanten- und theoretischen Ertragsproblems

Sie erhalten die folgende Reaktion :

2 H 2 (g) + O 2 (g) → 2 H 2 O (l)

Berechnung:

ein. das stöchiometrische Verhältnis von Mol H 2 zu Mol. 2
b. die tatsächlichen Mol. 2 zu Mol O 2, wenn 1,50 Mol H 2 mit 1,00 Mol O 2
c gemischt werden . der limitierende Reaktant (H 2 oder O 2 ) für das Gemisch in Teil (b)
d. die theoretische Ausbeute in Mol von H 2 O für die Mischung in Teil (b)

Lösung

ein. Das stöchiometrische Verhältnis wird unter Verwendung von bestimmten der Koeffizienten von der symmetrischen Gleichung. Die Koeffizienten sind die Zahlen, die vor jeder Formel aufgeführt sind. Diese Gleichung ist bereits ausgeglichen. Lesen Sie daher das Tutorial zum Ausgleichen von Gleichungen, wenn Sie weitere Hilfe benötigen:

2 mol H 2 / mol O 2

b. Das tatsächliche Verhältnis bezieht sich auf die Anzahl der Mol, die tatsächlich für die Reaktion bereitgestellt wurden. Dies kann das gleiche sein wie das stöchiometrische Verhältnis oder nicht. In diesem Fall ist es anders:

1,50 mol H 2 / 1,00 mol O 2=1,50 mol H 2 / mol O 2

c. Es ist zu beachten, dass das tatsächliche Verhältnis kleiner als das erforderliche oder stöchiometrische Verhältnis ist, was bedeutet, dass nicht genügend H 2 vorhanden ist , um mit dem gesamten bereitgestellten O 2 zu reagieren . Die „unzureichende“ Komponente (H 2 ) ist der limitierende Reaktant. Ein anderer Weg, es auszudrücken, ist zu sagen, dass O 2 im Überschuss ist. Wenn die Reaktion vollständig verlaufen ist , ist das gesamte H 2 verbraucht, wobei etwas O 2 und das Produkt H 2 O zurückbleiben.

d. Die theoretische Ausbeute basiert auf der Berechnung unter Verwendung der Menge des limitierenden Reaktanten 1,50 mol H 2 . Unter der Annahme, dass 2 Mol H 2 2 Mol H 2 O bilden, erhalten wir:

theoretische Ausbeute H 2 O=1,50 Mol H 2 × 2 Mol H 2 O / 2 Mol H 2

theoretische Ausbeute H 2 O=1,50 mol H 2 O.

Es ist zu beachten, dass die einzige Voraussetzung für die Durchführung dieser Berechnung die Kenntnis der Menge des limitierenden Reaktanten und des Verhältnisses der Menge des limitierenden Reaktanten zur Menge des Produkts ist .

Antworten

ein. 2 mol H 2 / mol O 2
b. 1,50 mol H 2 / mol O 2
c. H 2
d. 1,50 mol H 2 O.

Tipps zur Bearbeitung dieser Art von Problem

  • Der wichtigste Punkt, an den Sie sich erinnern sollten, ist, dass Sie sich mit dem Molverhältnis zwischen den Reaktanten und den Produkten befassen. Wenn Sie einen Wert in Gramm erhalten, müssen Sie ihn in Mol umrechnen. Wenn Sie aufgefordert werden, eine Zahl in Gramm anzugeben, konvertieren Sie die in der Berechnung verwendeten Maulwürfe zurück.
  • Der limitierende Reaktant ist nicht automatisch derjenige mit der geringsten Molzahl. Angenommen, Sie haben 1,0 Mol Wasserstoff und 0,9 Mol Sauerstoff in der Reaktion, um Wasser herzustellen. Wenn Sie sich das stöchiometrische Verhältnis zwischen den Reaktanten nicht angesehen haben, könnten Sie Sauerstoff als limitierenden Reaktanten wählen, aber Wasserstoff und Sauerstoff reagieren im Verhältnis 2: 1, sodass Sie den Wasserstoff tatsächlich viel früher verbrauchen würden, als Sie verwenden würden den Sauerstoff auf.
  • Wenn Sie aufgefordert werden, Mengen anzugeben, achten Sie auf die Anzahl der signifikanten Zahlen. Sie sind in der Chemie immer wichtig!

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