- Sınırlayıcı ve fazla reaktantlar nasıl hesaplanır?
- Yöntem 1
- Misal
- Yöntem 2
- Örnekler
- -Örnek 1
- Yöntem 1
- Reaktanların kütlelerinin hesaplanması
- Örnek 2
- Yöntem 1
- Fazla reaktifin kütlesinin hesaplanması
- Reaksiyonda üretilen AgCl gramının hesaplanması
- Referanslar
Sınırlayıcı tepkin madde tamamen tüketildiği bir ve ürünlerin kadar kütle, bir kimyasal reaksiyonda oluşan şeklini belirler; aşırı reaktif ise sınırlayıcı reaktifi tükettikten sonra tamamen reaksiyona girmeyen bir reaktiftir.
Birçok reaksiyonda, ilgilenilen tüm reaktifin reaksiyona girmesini sağlamak için fazla bir reaktif aranır. Örneğin, A, C'yi üretmek için B ile reaksiyona girerse ve A'nın tamamen reaksiyona girmesi istenirse, B fazlalığı eklenir Ancak, A fazlalığının uygun olup olmadığına, sentez ve bilimsel ve ekonomik kriterler karar verir. veya B.
Chemist Chemistry Lab Araştırma Sıvısı
Sınırlayıcı reaktif, kimyasal reaksiyonda oluşabilecek ürün miktarını belirler. Bu nedenle, A'nın ne kadarının reaksiyona girdiği biliniyorsa, ne kadar C'nin oluştuğu hemen belirlenir.Aşırı reaktif, oluşan ürün miktarını asla göstermez.
Ya reaksiyonda hem A hem de B tüketilirse? Daha sonra, A ve B'nin eşmolar karışımından bahsediyoruz. Bununla birlikte, pratikte, tüm reaktanların eşit sayıda mol veya eşdeğerlerinin olmasını sağlamak kolay bir iş değildir; Bu durumda, ikisinden biri, A veya B, C miktarını hesaplamak için kullanılabilir.
Sınırlayıcı ve fazla reaktantlar nasıl hesaplanır?
Reaksiyona dahil olabilecek sınırlayıcı reaktif miktarını tanımlamanın ve hesaplamanın birçok yolu vardır. Hesaplandıktan sonra diğer reaktifler fazladır.
Reaktiflerin oranının stokiyometrik oran ile karşılaştırılmasına dayalı olarak sınırlayıcı reaktifin hangisi olduğunun belirlenmesine izin veren bir yöntem, aşağıda açıklanandır.
Yöntem 1
Bir kimyasal reaksiyon aşağıdaki şekilde özetlenebilir:
aX + bY => cZ
X, Y ve Z, her reaktant ve ürünün mol sayısını temsil eder. Bu arada, a, b ve c, reaksiyonların kimyasal dengesinden kaynaklanan stokiyometrik katsayılarını temsil eder.
Bölüm (X / a) ve bölüm (Y / b) elde edilirse, alt bölüme sahip reaktan, sınırlayıcı reaktandır.
Belirtilen oranlar hesaplandığında, reaksiyonda mevcut olan mol sayısı (X, Y ve Z) ile reaksiyona dahil olan mol sayısı arasındaki ilişki kurulmakta olup, reaktanların (a ve b) stokiyometrik katsayıları ile temsil edilmektedir.
Bu nedenle, bir reaktif için belirtilen bölüm ne kadar düşükse, o reaktifin reaksiyonu tamamlama açığı o kadar büyük olur; ve bu nedenle sınırlayıcı reaktiftir.
Misal
SiO 2 (k) + 3 C (k) => SiC (k) + 2 CO 2 (g)
SiO 3 g 2 (silisyum oksit) reaksiyona sokulur C (karbon) 4.5 g.
SiO 2 Molleri
Kütle = 3 g
Moleküler ağırlık = 60 g / mol
SiO2'nin mol sayısı 2 = 3g / (60g / mol)
0.05 mol
C'nin mol sayısı
Kütle = 4,5 g
Atom ağırlığı = 12 g / mol
C = 4,5 g / (12 g / mol) mol sayısı
0.375 mol
Reaktanların mol sayısı ile stokiyometrik katsayıları arasındaki bölüm:
SiO 2 için = 0.05 mol / 1 mol
Bölüm = 0.05
C = 0.375 mol / 3 mol için
Bölüm = 0.125
Katsayılarının değerleri karşılaştırmadan, sınırlayıcı reaktan SiO olduğu sonucuna varılabilir 2 .
Yöntem 2
Önceki reaksiyonda, SiC üretilen kütle SiO 3 g zaman hesaplanır, 2 kullanılır ve C 4.5 g kullanıldığında
(3 g SiO 2 ) x (1 mol SiO 2 /60 g SiO 2 ) X (1 mol, SiC / 1 mol Kalıntı 2 ) x (40 g SiC / SiC, 1 mol) = 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
Reaksiyon SiO tüketen üretilen miktardan tüm karbon tüketerek meydana Yani, daha SiC (silikon karbür) üretilecektir 2 . Sonuç olarak, SiO 2 tüm aşırı Cı tüketildiğinde, daha SiC üretilecektir çünkü, sınırlayıcı reaktiftir.
Örnekler
-Örnek 1
Alüminyum 0.5 mol klor (CI 0.9 mol 'ü ile reaksiyona sokulur 2 bir şekilde alüminyum klorür) (AlCb 3 ): sınırlayıcı reaktan nedir ve fazla reaktif nedir? Sınırlayıcı reaktifin ve fazla reaktifin kütlesini hesaplayın
2 Al (k) + 3 Cl 2 (g) => 2 AlCl 3 (k)
Yöntem 1
Reaktanların molleri ile stokiyometrik katsayılar arasındaki bölümler:
Alüminyum için = 0,5 mol / 2 mol
Alüminyum bölüm = 0.25
Cl 2 = 0.9 mol / 3 mol için
Cl 2 bölümü = 0.3
Daha sonra sınırlayıcı reaktif alüminyumdur.
0.5 mol alüminyum ile birleşmek için gerekli olan klor molleri belirlenirse benzer bir sonuca varılır.
Cl Mol 2 = x (A 0.5 mol) (Cl 3 mol 2 A / 2 mol)
0.75 mol Cl 2
Sonra Cl in bir fazlası olmaktadır 2 0,75 mol alüminyum ile tepkimeye sokmak için gerekli olan ve 0.9 mol mevcut olan. Bu nedenle, 0.15 mol fazla Cl2 vardır .
Sınırlayıcı reaktifin alüminyum olduğu sonucuna varılabilir.
Reaktanların kütlelerinin hesaplanması
Reaktif kütlesinin sınırlandırılması:
Alüminyum kütlesi = 0,5 mol Al x 27 g / mol
13,5 g.
Al'ın atomik kütlesi 27g / mol'dür.
Fazla reaktif kütlesi:
Cl, 0.15 mol 2 kalmıştır
Kütle fazla Cı 2 Cl = 0.15 mol 2 x 70 g / mol
10,5 g
Örnek 2
Aşağıdaki denklem, sulu çözelti içinde gümüş nitrat ve baryum klorür arasındaki reaksiyonu temsil eder:
2 AgNO 3 (aq) + BaCl 2 (aq) => 2 AgCl (k) + Ba (NO 3 ) 2 (aq)
Bu denkleme göre iyodinin bir 62.4g ihtiva eden bir çözelti, eğer 3 BaCl 53.1 g ihtiva eden bir solüsyon ile karıştırılır 2 ) sınırlandırılması reaktif nedir: b) Hangi reaktanttan kaçı reaksiyona girmemiş durumda? c) Kaç gram AgCl oluştu?
Moleküler ağırlıklar:
-AgNO 3 : 169.9 g / mol
-BaCl 2 : 208.9 g / mol
-AgCl: 143,4 g / mol
-Ba (NO 3 ) 2 : 261,9 g / mol
Yöntem 1
Sınırlayıcı madde belirlenmesini sağlar Yöntem 1, uygulamak için, Agno mol belirlemek gereklidir 3 ve BaCl 2 reaksiyonda mevcut.
AgNO 3 Molleri
Molekül ağırlığı 169.9 g / mol
Kütle = 62,4 g
Mol sayısı = 62,4 g / (169,9 g / mol)
0.367 mol
BaCl 2 Molleri
Molekül ağırlığı = 208,9 g / mol
Kütle = 53,1 g
Mol sayısı = 53,1 g / (208,9 g / mol)
0.254 mol
Reaktanların mol sayısı ile stokiyometrik katsayıları arasındaki bölümlerin belirlenmesi.
AgNO 3 = 0.367 mol / 2 mol için
Bölüm = 0.184
BaCl 2 için = 0.254 mol / 1 mol
Bölüm = 0.254
Yöntem 1'e göre oranların değeri, AgNO 3'ün sınırlayıcı reaktif olarak tanımlanmasına izin verir .
Fazla reaktifin kütlesinin hesaplanması
Reaksiyonun stokiyometrik dengesi, 2 mol AgNO 3'ün 1 mol BaCl2 ile reaksiyona girdiğini gösterir .
BaCl mol 2 = (iyodinin arasında 0.367 mol 3 x) (1 mol BaCl 2 iyodinin arasında / 2 mol 3 )
0.1835 mol BaCl 2
Ve BaCl mol 2 fazla bulunmaktadır olan reaksiyonun, müdahale etmedi vardır:
0.254 mol - 0.1835 mol = 0.0705 mol
Fazla BaCl 2 kütlesi :
0,0705 mol x 208,9 g / mol = 14,72 g
Özet:
Fazla reaktif: BaCl 2
Fazla kütle: 14.72 g
Reaksiyonda üretilen AgCl gramının hesaplanması
Ürünlerin kütlesini hesaplamak için, hesaplamalar sınırlayıcı reaktife göre yapılır.
g AgCl = (62,4 g AgNO 3 ) x (1 mol AgNO 3 / 169,9 g) x (2 mol AgCl / 2 mol AgNO 3 ) x ( 142,9 g / mol AgCl)
52,48 g
Referanslar
- Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya. (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
- Flores J. (2002). Kimya. Santillana Editoryal
- Vikipedi. (2018). Sınırlayıcı reaktif: en.wikipedia.org
- Shah S. (21 Ağustos 2018). Reaktifleri Sınırlandırma. Kimya LibreTexts. Chem.libretexts.org adresinden kurtarıldı
- Stokiyometri Sınırlayıcı Reaktif Örnekleri. Kurtarıldı: chemteam.info
- Washington Üniversitesi. (2005). Reaktifleri Sınırlandırma. Kimyadan kurtarıldı: chemistry.wustl.edu