Beperkend en overmatig reagens

Wat zijn het beperkende en buitensporige reagens?

In een chemische reactie, de Beperkend reagens Het is er een die volledig wordt geconsumeerd en bepaalt hoeveel massa producten het is gevormd. Hij overtollig reagens Het is degene die niet volledig reageert nadat het beperkende reagens is verbruikt en overgebleven.

In veel reacties is er een teveel aan een reagens om ervoor te zorgen dat het gehele interessante reagens reageert.

Als A bijvoorbeeld reageert met B om C te produceren, en het is gewenst om volledig te reageren, wordt een teveel aan B toegevoegd. Synthese en wetenschappelijke en economische criteria zijn echter degenen die beslissen of een overmaat A of B handig is.

Het beperkende reagens bepaalt de hoeveelheid product die kan worden gevormd in de chemische reactie. Daarom, als het bekend is hoeveel het van A reageerde, wordt het onmiddellijk bepaald hoeveel het is gevormd uit C. Het overtollige reagens onthult nooit de bedragen die door het product zijn gevormd.

Wanneer ze zowel in de reactie en B worden geconsumeerd, is er sprake van een equimolair mengsel van a en b.

In de praktijk is het echter geen gemakkelijke taak om ervoor te zorgen dat er gelijke aantallen mol of equivalenten van alle reagentia zijn. In dit geval kan een van de twee, A of B, worden gebruikt om de gevormde hoeveelheid C te berekenen.

Hoe worden de beperkende en overmatige reagentia berekend?

Er zijn veel manieren om de hoeveelheid beperkende reagens te identificeren en te berekenen die kan ingrijpen in de reactie. Eenmaal berekend, zijn de andere reagentia overdreven.

Een methode die het mogelijk maakt om te identificeren wat het beperkende reagens hieronder wordt beschreven en is gebaseerd op de vergelijking van het aandeel reagentia met de stoichiometrische relatie.

Methode 1

Een chemische reactie kan als volgt scheppen:

Ax +door => cz

Waarbij x, y y z het aantal mol van elk reagens en product vertegenwoordigt. Ondertussen vertegenwoordigen A, B en C hun stoichiometrische coëfficiënten, als gevolg van de chemische balans van reacties.

Kan u van dienst zijn: wat is het mechanische equivalent van warmte?

Als het quotiënt (x/a) en het quotiënt (y/b) worden verkregen, is dat reagens dat het minste quotiënt heeft het beperkende reagens.

Wanneer de aangegeven quotiënten worden berekend, worden de relatie tussen het aantal mol in de reactie (x, y y z) en het aantal betrokken mol, weergegeven door de stoichiometrische coëfficiënten van de reagentia (a en b) vastgesteld.

Daarom is hoe lager het quotiënt voor een reagens aangegeven, hoe groter het tekort van dat reagens om de reactie af te ronden. En daarom is het het beperkende reagens.

Voorbeeld

SIO₂(s) +3 c (s) => sic (s) +2 co₂ (g)

3 g SIO worden gereageerd₂ (siliciumoxide) met 4,5 g C (koolstof).

Mol Sio₂

Massa = 3 g

Molecuulgewicht = 60 g/mol

Aantal mol Sio₂ = 3 g/(60 g/mol)

0,05 mol

Aantal mo

Massa = 4,5 g

Atoomgewicht = 12 g/mol

Aantal mol C = 4,5 g/(12 g/mol)

0,375 mol

Verhouding tussen het aantal mol van de reagentia en hun stoichiometrische coëfficiënten:

Voor de SIO₂ = 0,05 mol / 1 mol

Quotiënt = 0,05

Voor C = 0,375 mol / 3 mol

Quotiënt = 0,125

Uit de vergelijking van de quotiëntwaarden kan worden geconcludeerd dat het beperkende reagens de SIO is₂.

Methode 2

De vorige reactie wordt berekend, de massa geproduceerd van SIC, wanneer 3 g SIO wordt gebruikt₂ en wanneer 4,5 g C wordt gebruikt

(3 G Sio₂) X (1 mol Sio₂/60 g SIO₂) X (1 mol sic/1 mol Sio₂) 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

Dan zou meer SIC (siliciumcarbide) optreden als de reactie optreedt om alle koolstof te consumeren dan de hoeveelheid geproduceerd wanneer de gehele SIO wordt geconsumeerd₂. Concluderend, de SIO₂ Het is het beperkende reagens, omdat wanneer al het overmaat van C meer SIC werd verbruikt.

Kan u van dienst zijn: HUREN HALOGENUROS: Eigenschappen, verkrijgen, voorbeelden

Voorbeelden

voorbeeld 1

0,5 mol aluminium met 0,9 mol chloor worden gereageerd (CL₂) Om aluminiumchloride te vormen (ALCL₃): Wat is het beperkende reagens en wat is het overtollige reagens? Bereken de massa van het beperkende reagens en het overtollige reagens

2 tot (s) +3 Cl₂(g) => 2 alcl₃(S)

Methode 1

De quotiënten tussen de mol van de reagentia en de stoichiometrische coëfficiënten zijn:

Voor aluminium = 0,5 mol/2 mol

Aluminium quotiënt = 0,25

Voor de Cl₂ = 0,9 mol/3 mol

Klant van de CL₂ = 0,3

Dan is het beperkende reagens aluminium.

Een vergelijkbare conclusie wordt bereikt, als de mol chloor die nodig zijn om te combineren met de 0,5 mol aluminium worden bepaald.

Mol Cl₂ = (0,5 mol AL) x (3 mol Cl₂/2 mol Al)

0,75 mol Cl₂

Dan is er een teveel aan CL₂: 0,75 mol is vereist om te reageren met aluminium en 0,9 mol zijn aanwezig. Daarom is er een overmaat van 0,15 mol Cl_2.

Er kan worden geconcludeerd dat het beperkende reagens aluminium is.

Berekening van reagensmassa

Beperkende reagensmassa:

Aluminium massa = 0,5 mol Al x 27 g/mol

13,5 g.

De atoommassa van A is 27 g/mol.

Overtollige reagensmassa:

0,15 mol Cl₂

CL Mass₂ Links₂ x 70 g/mol

10.5 g

Voorbeeld 2

De volgende vergelijking vertegenwoordigt de reactie tussen zilvernitraat en bariumchloride in waterige oplossing:

2 Agno₃ (AC) +BACL₂ (AC) => 2 Agcl (s) +ba (nee₃))₂ (AC)

Volgens deze vergelijking, als een oplossing met 62,4 g Agno bevat₃ Het mengt met een oplossing die 53,1 g BACL bevat₂: a) Wat is het beperkende reagens?, b) Hoeveel reagens zijn ze niet reageren?, c) Hoeveel gram Agcl is gevormd?

Kan u dienen: natriumborohydride (NABH4): structuur, eigenschappen, gebruik

Molecuulgewichten:

-Agno₃: 169,9 g/mol

-Bacl₂: 208,9 g/mol

-Agcl: 143,4 g/mol

-Badkamer₃))₂: 261,9 g/mol

Methode 1

Om methode 1 toe te passen, waardoor het beperkende reagens kan worden geïdentificeerd, is het noodzakelijk om de mol Agno te bepalen₃ en bacl₂ aanwezig in de reactie.

Mol agno₃

Molecuulgewicht = 169,9 g/mol

Mass = 62,4 g

Aantal mol = 62,4 g/(169,9 g/mol)

0,367 mol

Mol Bacl₂

Molecuulgewicht = 208,9 g/mol

Massa = 53,1 g

Aantal mol = 53,1 g/(208,9 g/mol)

0,254 mol

Bepaling van quotiënten tussen het aantal mol van de reagentia en hun stoichiometrische coëfficiënten.

Voor de agno₃ = 0,367 mol / 2 mol

Quotiënt = 0,184

Voor de BACL₂ = 0,254 mol / 1 mol

Quotiënt = 0,254

Op basis van methode 1 kan de waarde van de quotiënten de Agno identificeren₃ Zoals het beperkende reagens.

Berekening van overtollige reagensmassa

De stoichiometrische balans van de reactie geeft aan dat 2 mol agno₃ reageren met 1 mol BACL_2.

Mol Bacl₂= (0,367 mol agno₃) X (1 mol Bacl₂/ 2 mol agno₃))

0,1835 mol BACL₂

En de mol Bacl₂  Dat is niet ingegrepen in de reactie, dat wil zeggen, ze zijn overtollig zijn:

0,254 mol - 0,1835 mol = 0,0705 mol

BACL -massa₂ overtollig:

0,0705 mol x 208,9 g/mol = 14,72 g

Samenvatting:

Overtollig reagens: BACL₂

Overtollige massa: 14,72 g

Berekening van de gram van Agcl geproduceerd in de reactie

Om de massa van de producten te berekenen, worden de berekeningen gemaakt op basis van het beperkende reagens.

G van 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

Referenties

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemie (8.ª ED.)). Cengage leren.
2. Bloemen J. Scheikunde. Santillana redactioneel