science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe de beperkende reactie te vinden in Stoichiometry

De taal van de chemie is de chemische vergelijking. De chemische vergelijking definieert wat er gebeurt tijdens een gegeven chemische reactie. Stoichiometrie is de term die wordt gebruikt om de verhoudingen van reactanten te beschrijven die interageren om producten te produceren. Volgens de eerste wet van de natuurkunde kun je materie niet creëren of vernietigen. De reactanten van een chemisch reagens kunnen alleen producten maken volgens de chemische vergelijking totdat u een van de reactanten opgebruikt, waarna de reactie stopt. De beperkende reactant is de reactant die in de minste hoeveelheid aanwezig is. De chemische vergelijking drukt de hoeveelheid reactanten en producten in mol niet uit. Een mol beschrijft een specifiek aantal atomen of moleculen gebruikt in chemische reacties is gelijk aan 6.02 X 10 ^ 23 deeltjes.

Breng de chemische vergelijking van interesse in evenwicht. Eenvoudige chemische vergelijkingen moeten de atomen in de reactanten in evenwicht brengen met de atomen in de producten. De elektrische lading aan de reactantzijde van de vergelijking moet gelijk zijn aan de elektrische lading aan de productenzijde van de vergelijking. Stel bijvoorbeeld dat de reactie is: Na + Cl2 - & gt; NaCl. Om de vergelijking in balans te brengen, moet het aantal natrium (Na) atomen en chloride (Cl2) atomen aan de zijde van de reactant gelijk zijn aan het aantal aan de productzijde. Als u de vergelijking wilt laten balanceren, voegt u een natriumatoom toe aan de reactantzijde van de vergelijking en wijzigt u het aantal NaCl in twee. De gebalanceerde vergelijking is 2 Na + Cl2 - & gt; 2 NaCl.

Converteer het aantal gram reactanten naar het aantal mol reactanten door het gewicht van reactant in gram te delen door het atomaire of moleculaire gewicht van de reactanten. Voortgaand op het voorbeeld is het atoomgewicht van natrium 22,99 gram en het atoomgewicht van chloor 35,45 gram. Omdat chloor bestaat als een diatomisch molecuul, is het molecuulgewicht 70,90 gram. Stel dat je 1,5 gram natrium en 3,55 gram Cl2 hebt. Deel het gewicht van elk van de reactanten door hun atoom- of molecuulgewicht om het aantal mol te verkrijgen waarmee u de reactie start. Natrium, (1.5) /(22.99) = 0.0625 mol en chloor, (3.55) /(70.90) = 0.0473 mol.

Vergelijk de verhoudingen van de reactanten met de stoichiometrie van de gebalanceerde vergelijking. Deel het aantal mol van elk reactant door het aantal atomen of moleculen dat nodig is voor de reactie. Voortzetting van het voorbeeld, natrium is (0,0625) /2 = 0,0313 en chloor is (0,0473) /1 = 0,0473.

Onderzoek de stoichiometrie van de chemische vergelijking en bepaal de hoeveelheid van de andere reactanten die nodig zijn om volledig uit te putten de hoeveelheid van een enkele reactant. De reactant met de minste hoeveelheid die voldoet aan de gebalanceerde vergelijking is de beperkende reactant. Volgend op het voorbeeld, op basis van de gebalanceerde vergelijking om alle beschikbare Cl2 (0,0473 mol) te gebruiken, zou u 0,0946 mol Na nodig hebben. Om de hoeveelheid natrium (0,0625 mol) uit te putten, zou je 0,0313 mol Cl2 nodig hebben. Deze evaluatie geeft aan dat Cl2 in overmaat aanwezig is, dus Na is de beperkende reactant.