Hoe beperkende reagens en theoretische opbrengst te berekenen
Share
De beperkende reactant van een reactie is de reactant die het eerst zou opraken als alle reactanten met elkaar zouden reageren. Zodra de beperkende reactant volledig is verbruikt, zou de reactie ophouden te vorderen. De theoretische opbrengst van een reactie is de hoeveelheid geproduceerde producten wanneer de beperkende reactant op raakt. Dit uitgewerkte voorbeeldchemieprobleem laat zien hoe de beperkende reactant kan worden bepaald en de theoretische opbrengst van een chemische reactie kan worden berekend.
Beperkend reagens- en theoretisch opbrengstprobleem
U krijgt de volgende reactie:
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O (l)
Berekenen:
een. de stoïchiometrische verhouding van mol H2 naar mollen O2
b. de werkelijke mollen H2 naar mollen O2 wanneer 1,50 mol H2 wordt gemengd met 1,00 mol O2
c. de beperkende reactant (H2 of o2) voor het mengsel in deel (b)
d. de theoretische opbrengst, in mol, van H2O voor het mengsel in deel (b)
Oplossing
een. De stoïchiometrische verhouding wordt gegeven met behulp van de coëfficiënten van de evenwichtige vergelijking. De coëfficiënten zijn de getallen die voor elke formule worden vermeld. Deze vergelijking is al in evenwicht, dus raadpleeg de zelfstudie over het in evenwicht brengen van vergelijkingen als u meer hulp nodig hebt:
2 mol H2 / mol O2
b. De werkelijke verhouding verwijst naar het aantal mol dat daadwerkelijk voor de reactie is verschaft. Dit kan al dan niet hetzelfde zijn als de stoïchiometrische verhouding. In dit geval is het anders:
1,50 mol H2 / 1,00 mol O2 = 1,50 mol H2 / mol O2
c. Merk op dat de werkelijke verhouding kleiner is dan de vereiste of stoïchiometrische verhouding, wat betekent dat er onvoldoende H is2 om te reageren met alle O2 dat is verstrekt. Het onderdeel 'onvoldoende' (H2) is de beperkende reactant. Een andere manier om het te zeggen is te zeggen dat O2 is overmatig. Wanneer de reactie is voltooid, is alle H2 zal zijn geconsumeerd, waardoor er wat O overblijft2 en het product, H2O.
d. Theoretische opbrengst is gebaseerd op de berekening met behulp van de hoeveelheid beperkende reactant, 1,50 mol H2. Gegeven dat 2 mol H2 vormt 2 mol H2Oh, we krijgen:
theoretische opbrengst H2O = 1,50 mol H2 x 2 mol H2O / 2 mol H2
theoretische opbrengst H2O = 1,50 mol H2O
Merk op dat de enige vereiste voor het uitvoeren van deze berekening de hoeveelheid beperkende reactant is en de verhouding tussen de hoeveelheid beperkende reactant en de hoeveelheid product.
antwoorden
