So berechnen Sie den begrenzenden Reaktanten und die theoretische Ausbeute

Kennen Sie den limitierenden Reaktanten, um die theoretische Ausbeute zu berechnen. Arne Pastoor/Getty Images

Der limitierende Reaktant einer Reaktion ist der Reaktant, der zuerst ausgehen würde, wenn alle Reaktanten miteinander umgesetzt würden. Sobald der limitierende Reaktant vollständig verbraucht ist, würde die Reaktion aufhören fortzuschreiten. Das theoretische Ausbeute einer Reaktion ist die Menge an Produkten, die entstehen, wenn der limitierende Reaktant aufgebraucht ist. Das hat funktioniert Beispiel Chemieaufgabe zeigt, wie man den limitierenden Reaktanden bestimmt und berechnet theoretische Ausbeute einer chemischen Reaktion .

Problem der Begrenzung des Reaktanten und der theoretischen Ausbeute

Du bist gegeben folgende Reaktion :

2 Std_zwei(g) + O_zwei(g) → 2 Std_zweiO(l)

Berechnung:

a. das stöchiometrische Verhältnis von Mol H_zweizu Maulwürfe Ö_zwei
b. das echte Maulwürfe H_zweizu Maulwürfen O_zweibei 1,50 mol H_zweiwird mit 1,00 mol O versetzt_zwei
c. der limitierende Reaktant (H_zweioder o_zwei) für das Gemisch in Teil (b)
d. die theoretische Ausbeute an H in Mol_zweiO für die Mischung in Teil (b)

Lösung

a. Das stöchiometrische Verhältnis wird durch Verwendung angegeben die Koeffizienten von die ausgeglichene Gleichung . Die Koeffizienten sind die Zahlen, die vor jeder Formel aufgeführt sind. Diese Gleichung ist bereits ausgeglichen, beziehen Sie sich also auf die Lernprogramm zum Ausgleich von Gleichungen, wenn Sie weitere Hilfe benötigen:

2 molH_zwei/mol O_zwei

b. Das tatsächliche Verhältnis bezieht sich auf die Anzahl der Maulwürfe tatsächlich für die Reaktion gesorgt. Dies kann das gleiche wie das stöchiometrische Verhältnis sein oder nicht. In diesem Fall ist es anders:

1,50 Mol H_zwei/ 1,00 Mol O_zwei= 1,50 Mol H_zwei/mol O_zwei

c. Beachten Sie, dass das tatsächliche Verhältnis kleiner als das erforderliche oder stöchiometrische Verhältnis ist, was bedeutet, dass nicht genügend H vorhanden ist_zweimit dem ganzen O reagieren_zweidas bereitgestellt wurde. Die „ungenügende“ Komponente (H_zwei) ist der limitierende Reaktant. Eine andere Möglichkeit, es auszudrücken, ist zu sagen, dass O_zweiist im Übermaß. Wenn die Reaktion vollständig abgelaufen ist, ist das gesamte H_zweiwird verbraucht worden sein und etwas O hinterlassen haben_zweiund das Produkt H_zweiÖ.

d. Theoretischer Ertrag basiert auf der Berechnung unter Verwendung der Menge des begrenzenden Reaktanten , 1,50 Mol H_zwei. Da 2 mol H_zweibildet 2 mol H_zweiO, wir bekommen:

theoretische Ausbeute H_zweiO = 1,50 MolH_zweix 2 mol H_zweiO / 2 molH_zwei

theoretische Ausbeute H_zweiO = 1,50 MolH_zweiÖ

Beachten Sie, dass die einzige Voraussetzung für die Durchführung dieser Berechnung ist Kenntnis der Menge des limitierenden Reaktanten und das Verhältnis von die Menge des begrenzenden Reaktanten zu die Produktmenge .

Antworten

a. 2 molH_zwei/mol O_zwei
b. 1,50 Mol H_zwei/mol O_zwei
c. H_zwei
d. 1,50 molH_zweiÖ

Tipps zur Bearbeitung dieser Art von Problem

• Der wichtigste Punkt, an den Sie sich erinnern sollten, ist, dass Sie es mit dem Molverhältnis zwischen den Reaktanten und Produkten zu tun haben. Wenn Sie einen Wert in Gramm erhalten, müssen Sie ihn in Mol umrechnen. Wenn Sie gebeten werden, eine Zahl in Gramm anzugeben, rechnen Sie von den in der Berechnung verwendeten Molen zurück.
• Der limitierende Reaktant ist nicht automatisch derjenige mit der kleinsten Molzahl. Angenommen, Sie haben 1,0 Mol Wasserstoff und 0,9 Mol Sauerstoff in der Reaktion, um Wasser herzustellen. Wenn Sie sich nicht das stöchiometrische Verhältnis zwischen den Reaktanten angesehen haben, könnten Sie Sauerstoff als limitierenden Reaktanten wählen, aber Wasserstoff und Sauerstoff reagieren in einem Verhältnis von 2:1, sodass Sie den Wasserstoff tatsächlich viel früher verbrauchen würden, als Sie verwenden würden den Sauerstoff auf.
• Wenn Sie nach Mengenangaben gefragt werden, achten Sie auf die Anzahl signifikanter Zahlen. In der Chemie sind sie immer wichtig!