Wissenschaft

Einschränkung der Reaktantendefinition in der Chemie

Der limitierende Reaktant oder das limitierende Reagenz ist ein Reaktant in einer chemischen Reaktion. der die Menge des gebildeten Produkts bestimmt . Die Identifizierung des limitierenden Reaktanten ermöglicht die Berechnung der theoretischen Ausbeute einer Reaktion.

Der Grund dafür, dass es einen begrenzenden Reaktanten gibt, besteht darin, dass Elemente und Verbindungen gemäß dem Molverhältnis zwischen ihnen in einer ausgeglichenen chemischen Gleichung reagieren . Wenn beispielsweise das Molverhältnis in der ausgeglichenen Gleichung besagt, dass 1 Mol jedes Reaktanten benötigt wird, um ein Produkt (Verhältnis 1: 1) herzustellen, und einer der Reaktanten in einer höheren Menge als der andere vorhanden ist, ist der Reaktant in vorhanden Die geringere Menge würde den Reaktanten begrenzen. Alles würde verbraucht sein, bevor der andere Reaktant erschöpft war.

 

Beispiel für die Begrenzung des Reaktanten

Bei 1 Mol Wasserstoff und 1 Mol Sauerstoff in der Reaktion:
2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O
Der limitierende Reaktant wäre Wasserstoff, da die Reaktion Wasserstoff doppelt so schnell wie Sauerstoff verbraucht.

 

So finden Sie den limitierenden Reaktanten

Es gibt zwei Methoden, um den limitierenden Reaktanten zu finden. Das erste besteht darin, das tatsächliche Molverhältnis der Reaktanten mit dem Molverhältnis der ausgeglichenen chemischen Gleichung zu vergleichen. Die andere Methode besteht darin, die Grammmassen des Produkts zu berechnen, die sich aus jedem Reaktanten ergeben. Der Reaktant, der die kleinste Produktmasse ergibt, ist der limitierende Reaktant.

Verwenden des Molverhältnisses:

  1. Gleichen Sie die Gleichung für die chemische Reaktion aus.
  2. Wandeln Sie die Reaktantenmassen bei Bedarf in Mol um. Wenn die Mengen der Reaktanten in Mol angegeben sind, überspringen Sie diesen Schritt.
  3. Berechnen Sie das Molverhältnis zwischen den Reaktanten anhand der tatsächlichen Zahlen. Vergleichen Sie dieses Verhältnis mit dem Molverhältnis zwischen den Reaktanten in der ausgeglichenen Gleichung.
  4. Sobald Sie identifiziert haben, welcher Reaktant der limitierende Reaktant ist, berechnen Sie, wie viel Produkt er produzieren kann. Sie können überprüfen, ob Sie das richtige Reagenz als limitierenden Reaktanten ausgewählt haben, indem Sie berechnen, wie viel Produkt die volle Menge des anderen Reaktanten ergeben würde (was eine größere Anzahl sein sollte).
  5. Sie können die Differenz zwischen den Molen des nicht einschränkenden Reaktanten, die verbraucht werden, und der Ausgangszahl der Mol verwenden, um die Menge des überschüssigen Reaktanten zu ermitteln. Wenn nötig, wandeln Sie die Maulwürfe wieder in Gramm um.

Verwenden des Produktansatzes:

  1. Gleichen Sie die chemische Reaktion aus.
  2. Wandle die angegebenen Mengen an Reaktanten in Mol um.
  3. Verwenden Sie das Molverhältnis aus der ausgeglichenen Gleichung, um die Anzahl der Mol Produkt zu ermitteln, die von jedem Reaktanten gebildet würden, wenn die volle Menge verwendet würde. Mit anderen Worten, führen Sie zwei Berechnungen durch, um die Mol des Produkts zu ermitteln.
  4. Der Reaktant, der die geringere Produktmenge ergab, ist der limitierende Reaktant. Der Reaktant, der die größere Menge an Produkt ergab, ist der überschüssige Reaktant.
  5. Die Menge an überschüssigem Reaktanten kann berechnet werden, indem die Mol des überschüssigen Reaktanten von der Anzahl der verwendeten Mol subtrahiert werden (oder indem die Masse des überschüssigen Reaktanten von der verwendeten Gesamtmasse subtrahiert wird). Umrechnungen von Hausaufgaben in Grammeinheiten können erforderlich sein, um Antworten auf Hausaufgabenprobleme zu erhalten.

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