Mengehadkan dan reagen yang berlebihan

Apakah reagen yang mengehadkan dan berlebihan?

Dalam tindak balas kimia, Mengehadkan reagen Ia adalah salah satu yang dimakan sepenuhnya dan menentukan berapa banyak jisim produk yang dibentuk. Dia Reagen berlebihan Ia adalah yang tidak bertindak balas sepenuhnya selepas reagen yang mengehadkan telah dimakan, dan ditinggalkan.

Dalam banyak reaksi, terdapat lebihan reagen untuk memastikan bahawa keseluruhan reagen minat bertindak balas.

Sebagai contoh, jika A bertindak balas dengan b untuk menghasilkan c, dan ia dikehendaki bertindak balas sepenuhnya, lebihan b ditambah. Walau bagaimanapun, sintesis, dan kriteria saintifik dan ekonomi, adalah yang menentukan sama ada lebihan A atau B adalah mudah.

Reagen yang mengehadkan menentukan jumlah produk yang boleh dibentuk dalam tindak balas kimia. Oleh itu, jika diketahui berapa banyak yang bertindak balas dari a, ia ditentukan dengan segera berapa banyak ia dibentuk dari c. Reagen berlebihan tidak pernah mendedahkan jumlah yang dibentuk oleh produk.

Apabila dimakan kedua -duanya dan b dalam reaksi, maka ada ceramah campuran equimolar a dan b.

Walau bagaimanapun, dalam amalan, bukanlah tugas yang mudah untuk memastikan terdapat bilangan tahi lalat atau kesamaan semua reagen yang sama. Dalam kes ini, kedua -dua, A atau B, boleh digunakan untuk mengira jumlah yang terbentuk daripada C.

Bagaimana reagen yang mengehadkan dan berlebihan dikira?

Terdapat banyak cara untuk mengenal pasti dan mengira jumlah reagen yang mengehadkan yang dapat campur tangan dalam reaksi. Setelah dikira, reagen lain berlebihan.

Kaedah yang membolehkan mengenal pasti apa reagen yang terhad diterangkan di bawah, dan berdasarkan perbandingan perkadaran reagen dengan hubungan stoikiometrik.

Kaedah 1

Reaksi kimia boleh skema seperti berikut:

kapak +by => cz

Di mana x, y z mewakili bilangan tahi lalat setiap reagen dan produk. Sementara itu, A, B dan C mewakili koefisien stoikiometrik mereka, akibat keseimbangan kimia reaksi.

Boleh melayani anda: Apakah setara mekanikal panas?

Sekiranya kuota (x/a) dan kuota (y/b) diperoleh, reagen yang mempunyai kuota paling kurang adalah reagen yang mengehadkan.

Apabila kota yang ditunjukkan dikira, hubungan antara bilangan tahi lalat yang terdapat dalam tindak balas (x, y y z) dan bilangan tahi lalat yang terlibat, yang diwakili oleh koefisien stoikiometrik reagen (a dan b) sedang ditubuhkan.

Oleh itu, semakin rendah kota yang ditunjukkan untuk reagen, semakin besar defisit reagen itu untuk menyimpulkan reaksi. Dan oleh itu, ia adalah reagen yang mengehadkan.

Contoh

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

3 g SIO bertindak balas₂ (silikon oksida) dengan 4.5 g c (karbon).

Moles of Sio₂

Jisim = 3 g

Berat molekul = 60 g/mol

Bilangan tahi lalat Sio₂ = 3 g/(60 g/mol)

0.05 mol

Bilangan mo

Jisim = 4.5 g

Berat atom = 12 g/mol

Bilangan tahi lalat C = 4.5 g/(12 g/mol)

0.375 Moles

Nisbah antara bilangan tahi lalat reagen dan pekali stoikiometrik mereka:

Untuk SIO₂ = 0.05 mol / 1 mol

Quotient = 0.05

Untuk c = 0.375 mol / 3 tahi lalat

Quotient = 0.125

Dari perbandingan nilai -nilai kota, dapat disimpulkan bahawa reagen yang mengehadkan adalah SIO₂.

Kaedah 2

Reaksi sebelumnya dikira jisim yang dihasilkan SIC, apabila 3 g SIO digunakan₂ dan apabila 4.5 g c digunakan

(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

Kemudian, lebih banyak SIC (silikon karbida) akan berlaku jika tindak balas berlaku memakan semua karbon daripada kuantiti yang dihasilkan apabila keseluruhan SIO dimakan₂. Kesimpulannya, sio₂ Ia adalah reagen yang mengehadkan, kerana apabila semua lebih banyak c dimakan lebih banyak.

Boleh melayani anda: menyewa halogenuros: sifat, mendapatkan, contoh

Contoh

Contoh 1

0.5 Mole of Aluminium dengan 0.9 Moles of Chlorine bertindak balas (CL₂) Untuk membentuk aluminium klorida (ALCL₃): Apakah reagen yang mengehadkan dan apakah reagen yang berlebihan? Hitung jisim reagen yang mengehadkan dan reagen yang berlebihan

2 hingga (s) +3 cl₂(g) => 2 ALCL₃(S)

Kaedah 1

Kota antara tahi lalat reagen dan pekali stoikiometrik adalah:

Untuk aluminium = 0.5 mol/2 tahi lalat

Aluminium Quotient = 0.25

Untuk Cl₂ = 0.9 mol/3 mol

Pelanggan CL₂ = 0.3

Kemudian, reagen yang mengehadkan adalah aluminium.

Kesimpulan yang sama dicapai, jika tahi lalat klorin yang diperlukan untuk bergabung dengan 0.5 mol aluminium ditentukan.

Moles of Cl₂ = (0.5 tahi lalat al) x (3 mole cl₂/2 tahi lalat al)

0.75 Moles of CL₂

Kemudian ada lebihan Cl₂: 0.75 tahi lalat diperlukan untuk bertindak balas dengan aluminium, dan 0.9 tahi lalat hadir. Oleh itu, terdapat lebihan 0.15 tahi lalat Cl_2.

Dapat disimpulkan bahawa reagen yang mengehadkan adalah aluminium.

Pengiraan jisim reagen

Mengehadkan jisim reagen:

Jisim aluminium = 0.5 mol Al x 27 g/mol

13.5 g.

Jisim atom A ialah 27 g/mol.

Jisim reagen berlebihan:

0.15 Moles Cl₂

CL Massa₂ Dibiarkan₂ x 70 g/mol

10.5 g

Contoh 2

Persamaan berikut mewakili tindak balas antara nitrat perak dan barium klorida dalam larutan akueus:

2 Agno₃ (ac) +bacl₂ (ac) => 2 AgCl (s) +BA (tidak₃)₂ (Ac)

Mengikut persamaan ini, jika penyelesaian yang mengandungi 62.4 g AGNO₃ Ia bercampur dengan penyelesaian yang mengandungi 53.1 g BACL₂: a) Apakah reagen yang mengehadkan?, b) Berapa banyak reagen yang mereka tidak bertindak balas?, c) Berapa gram AGCL terbentuk?

Boleh melayani anda: Natrium borohidrida (NABH4): Struktur, sifat, kegunaan

Berat molekul:

-Agno₃: 169.9 g/mol

-Bacl₂: 208.9 g/mol

-AGCL: 143.4 g/mol

-Bilik mandi₃)₂: 261.9 g/mol

Kaedah 1

Untuk memohon Kaedah 1, yang membolehkan pengenalpastian reagen yang mengehadkan, adalah perlu untuk menentukan tahi lalat Agno₃ dan bacl₂ hadir dalam reaksi.

Moles of Agno₃

Berat molekul = 169.9 g/mol

Jisim = 62.4 g

Bilangan tahi lalat = 62.4 g/(169.9 g/mol)

0,367 Moles

Moles Bacl₂

Berat molekul = 208.9 g/mol

Jisim = 53.1 g

Bilangan tahi lalat = 53.1 g/(208.9 g/mol)

0,254 Moles

Penentuan kuota antara bilangan tahi lalat reagen dan pekali stoikiometrik mereka.

Untuk Agno₃ = 0.367 mol / 2 mol

Quotient = 0.184

Untuk BACL₂ = 0.254 mol / 1 mol

Quotient = 0.254

Berdasarkan Kaedah 1, nilai quotients membolehkan mengenal pasti AGNO₃ Seperti reagen yang mengehadkan.

Pengiraan jisim reagen berlebihan

Keseimbangan stoikiometrik tindak balas menunjukkan bahawa 2 tahi lalat Agno₃ bertindak balas dengan 1 mol bacl_2.

Moles Bacl₂= (0.367 Moles Agno₃) X (1 mol bacl₂/ 2 tahi lalat agno₃)

0.1835 Moles of BACL₂

Dan tahi lalat bacl₂  Itu tidak campur tangan dalam reaksi, iaitu, mereka lebih berlebihan adalah:

0,254 mol - 0.1835 moles = 0.0705 mol

Jisim bacl₂ yang melebihi:

0.0705 Moles x 208.9 g/mol = 14.72 g

Ringkasan:

Reagen berlebihan: BACL₂

Jisim berlebihan: 14.72 g

Pengiraan gram AgCl yang dihasilkan dalam reaksi

Untuk mengira jisim produk, pengiraan dibuat berdasarkan reagen yang mengehadkan.

G of 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

Rujukan

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia (8.ª ed.). Pembelajaran Cengage.
2. Bunga j. Kimia. Editorial Santillana