Kaip apskaičiuoti ribinę reagento ir teorinę išeigą

Žinokite ribinį reagentą, kad apskaičiuotumėte teorinę išeigą. Arne Pastoor / Getty Images

Reakcijos ribojantis reagentas yra reagentas, kuris pirmiausia pasibaigtų, jei visi reagentai būtų reaguoti kartu. Kai ribojantis reagentas visiškai sunaudojamas, reakcija nustos progresuoti. The teorinis derlius reakcijos yra produktų kiekis, susidarantis pasibaigus ribojančiam reagentui. Tai pavyko chemijos problemos pavyzdys parodyta, kaip nustatyti ribinį reagentą ir apskaičiuoti teorinė cheminės reakcijos išeiga .

Reagento ribojimo ir teorinės išeigos problema

Tau duota tokia reakcija :

2 H_du(g) + O_du(g) → 2 H_duO(l)

Apskaičiuoti:

a. stechiometrinis molių H santykis_duį apgamai O_du
b. į tikrieji apgamai H_dukurmiams O_dukai 1,50 mol H_dusumaišoma su 1,00 mol O_du
c. ribojantis reagentas (H_duarba O_du) b dalyje nurodytam mišiniui
d. teorinė H išeiga, moliais_duO b dalyje nurodytam mišiniui

Sprendimas

a. Stechiometrinis santykis pateikiamas naudojant koeficientus apie subalansuotą lygtį . Koeficientai yra skaičiai, išvardyti prieš kiekvieną formulę. Ši lygtis jau subalansuota, todėl žr pamoka apie balansavimo lygtis, jei reikia papildomos pagalbos:

2 mol H_du/mol O_du

b. Faktinis santykis nurodo apgamų skaičius iš tikrųjų numatyta reakcijai. Tai gali būti arba ne toks pat kaip stechiometrinis santykis. Šiuo atveju viskas yra kitaip:

1,50 mol H_du/ 1,00 mol O_du= 1,50 mol H_du/mol O_du

c. Atminkite, kad tikrasis santykis yra mažesnis nei reikalaujamas arba stechiometrinis santykis, o tai reiškia, kad nėra pakankamai H_dureaguoti su visais O_dukad buvo suteikta. „Nepakankamas“ komponentas (H_du) yra ribojantis reagentas. Kitas būdas tai pasakyti yra pasakyti, kad O_duyra perteklius. Kai reakcija baigiasi, visi H_dubus suvartotas, liko šiek tiek O_duir produktas, H_duO.

d. Teorinė išeiga pagrįsta skaičiavimais naudojant ribojančio reagento kiekį , 1,50 mol H_du. Atsižvelgiant į tai, kad 2 mol H_dusudaro 2 mol H_duO, mes gauname:

teorinis derlius H_duO = 1,50 molH_dux 2 mol H_duO/2 molH_du

teorinis derlius H_duO = 1,50 molH_duO

Atminkite, kad vienintelis reikalavimas atlikti šį skaičiavimą yra žinant ribojančio reagento kiekį ir santykis ribojančio reagento kiekis į produkto kiekis .

Atsakymai

a. 2 mol H_du/mol O_du
b. 1,50 mol H_du/mol O_du
c. H_du
d. 1,50 molH_duO

Patarimai, kaip išspręsti tokio tipo problemas

• Svarbiausias dalykas, kurį reikia atsiminti, yra tai, kad jūs susiduriate su moliniu santykiu tarp reagentų ir produktų. Jei jums duota reikšmė gramais, ją reikia konvertuoti į molius. Jei jūsų prašoma pateikti skaičių gramais, konvertuosite atgal iš apgamų, naudojamų skaičiuojant.
• Ribuojantis reagentas automatiškai nėra tas, kurio molių skaičius yra mažiausias. Pavyzdžiui, tarkime, kad vandens susidarymo reakcijoje yra 1,0 molio vandenilio ir 0,9 molio deguonies. Jei nežiūrėtumėte į stechiometrinį reagentų santykį, galite pasirinkti deguonį kaip ribojantį reagentą, tačiau vandenilis ir deguonis reaguoja santykiu 2:1, todėl vandenilį išeikvotumėte daug greičiau nei naudotumėte. pakelti deguonį.
• Kai jūsų prašoma nurodyti kiekius, stebėkite reikšmingų skaičių skaičių. Jie visada svarbūs chemijoje!