Hur man beräknar begränsande reaktant och teoretiskt utbyte
Share
Den begränsande reaktanten för en reaktion är den reaktant som skulle ta slut först om alla reaktanter skulle reageras tillsammans. När den begränsande reaktanten helt har konsumerats skulle reaktionen upphöra att fortskrida. Det teoretiska utbytet av en reaktion är mängden produkter som produceras när den begränsande reaktanten tar slut. Detta arbetade exempel på kemikroblem visar hur man bestämmer den begränsande reaktanten och beräknar det teoretiska utbytet av en kemisk reaktion.
Begränsande reaktant och teoretiskt avkastningsproblem
Du får följande reaktion:
2 H2(g) + O2(g) → 2H2O (l)
Beräkna:
a. det stökiometriska förhållandet mellan mol H2 till mol O2
b. de faktiska molorna H2 till mol O2 när 1,50 mol H2 blandas med 1,00 mol O2
c. den begränsande reaktanten (H2 eller O2) för blandningen i del (b)
d. det teoretiska utbytet, i mol, av H2O för blandningen i del (b)
Lösning
a. Det stökiometriska förhållandet ges med användning av koefficienterna för den balanserade ekvationen. Koefficienterna är siffrorna som listas före varje formel. Denna ekvation är redan balanserad, så hänvisa till handledning om balansering av ekvationer om du behöver ytterligare hjälp:
2 mol H2 / mol O2
b. Det faktiska förhållandet avser antalet mol som faktiskt tillhandahålls för reaktionen. Detta kan vara eller inte vara detsamma som det stökiometriska förhållandet. I det här fallet är det annorlunda:
1,50 mol H2 / 1,00 mol O2 = 1,50 mol H2 / mol O2
c. Observera att det faktiska förhållandet mindre än det erforderliga eller stökiometriska förhållandet, vilket innebär att det inte är tillräckligt med H2 att reagera med hela O2 som har tillhandahållits. Den "otillräckliga" komponenten (H2) är den begränsande reaktanten. Ett annat sätt att uttrycka det är att säga att O2 är i överflöd. När reaktionen har slutförts är hela H2 kommer att ha konsumerats och lämnat lite O2 och produkten, H2O.
d. Teoretiskt utbyte baseras på beräkningen med användning av mängden begränsande reaktant, 1,50 mol H2. Med tanke på att 2 mol H2 bildar 2 mol H2O, vi får:
teoretiskt utbyte H2O = 1,50 mol H2 x 2 mol H2O / 2 mol H2
teoretiskt utbyte H2O = 1,50 mol H2O
Observera att det enda kravet för att utföra denna beräkning är att veta mängden av den begränsande reaktanten och förhållandet mellan mängden begränsande reaktant och mängden produkt.
svar
