Omejevanje in pretiran reagent

Kateri so omejevalni in pretirani reagent?

V kemični reakciji Omejevanje reagenta To je tisto, ki se v celoti porabi in določa, koliko mase izdelkov je oblikovan. On presežek reagenta To je tisti, ki po zaužitju omejevalnega reagenta ne reagira popolnoma.

V mnogih reakcijah obstaja presežek reagenta, ki zagotovi, da se reagira celoten reagent.

Na primer, če A reagira z B, da nastane C, in želi popolnoma reagirati, se doda presežek B. Vendar so sinteza ter znanstvena in gospodarska merila tisti, ki se odločajo, ali je presežek A ali B primeren.

Omejevalni reagent določa količino izdelka, ki se lahko oblikuje v kemični reakciji. Če je torej znano, koliko je reagiralo iz A, se takoj določi, koliko je nastalo iz C. Prekomerni reagent nikoli ne razkrije zneskov, ki jih oblikuje izdelek.

Ko ga v reakciji zaužijemo in B, potem govori o ekvimolarni mešanici A in B.

V praksi pa ni lahka naloga zagotoviti, da obstaja enako število molov ali ekvivalentov vseh reagentov. V tem primeru se lahko uporabi katerega koli od obeh, A ali B za izračun zneska, ki je nastal iz C.

Kako se izračunajo omejujoči in prekomerni reagenti?

Obstaja veliko načinov za prepoznavanje in izračun količine omejevalnega reagenta, ki lahko poseže v reakcijo. Ko se izračunajo, so ostali reagenti pretirano.

Metoda, ki omogoča prepoznavanje, kaj je opisan omejevalni reagent spodaj, in temelji na primerjavi deleža reagentov s stehiometričnim odnosom.

Metoda 1

Kemična reakcija lahko shematizira na naslednji način:

ax +by => cz

Kjer x, y y z predstavljajo število molov vsakega reagenta in izdelka. Medtem A, B in C predstavljajo njihove stehiometrične koeficiente, ki so posledica kemičnega ravnovesja reakcij.

Vam lahko služi: kaj je mehanski ekvivalent toplote?

Če je pridobljen količnik (x/a) in količnik (y/b), je reagent, ki ima najmanj količnik, omejujoči reagent.

Ko se izračunajo navedeni količniki, se vzpostavi razmerje med številom molov, ki so prisotni v reakciji (x, y y z), in številom vpletenih molov, ki jih predstavljajo stehiometrični koeficienti reagentov (A in B).

Zato je nižji količnik, ki je naveden za reagent, večji je primanjkljaj tega reagenta, da zaključi reakcijo. In zato je omejevalni reagent.

Primer

Sio₂(s) +3 c (s) => sic (s) +2 co₂ (g)

3 g SIO se reagira₂ (silicijev oksid) s 4,5 g C (ogljik).

Moli sio₂

Masa = 3 g

Molekulska teža = 60 g/mol

Število molov SIO₂ = 3 g/(60 g/mol)

0,05 molov

Število mo

Masa = 4,5 g

Atomska teža = 12 g/mol

Število molov C = 4,5 g/(12 g/mol)

0,375 molov

Razmerje med številom molov reagentov in njihovimi stehiometričnimi koeficienti:

Za sio₂ = 0,05 molov / 1 mol

Količnik = 0,05

Za C = 0,375 molov / 3 molov

Količnik = 0,125

Iz primerjave vrednosti količnika je mogoče sklepati, da je omejevalni reagent SIO₂.

Metoda 2

Prejšnja reakcija se izračuna masa, proizvedena iz SIC, ko se uporablja 3 g SIO₂ in ko se uporablja 4,5 g C

(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

Nato bi prišlo do več sic (silicijevega karbida), če pride do reakcije, ki porabi vse ogljik, kot je bila proizvedena količina, ko se porabi celoten SIO₂. Za zaključek, sio₂ To je omejevalni reagent, saj ko je bil ves presežek C zaužen več sic.

Vam lahko služi: najem halogenuros: nepremičnine, pridobivanje, primeri

Primeri

Primer 1

Reagiramo 0,5 mol aluminija z 0,9 moli klora (Cl₂) Tvoriti aluminijev klorid (ALCL₃): Kaj je omejevalni reagent in kaj presežek reagenta? Izračunajte maso omejevalnega reagenta in odvečnega reagenta

2 do (s) +3 Cl₂(g) => 2 alcl₃(S)

Metoda 1

Quostients med moli reagentov in stehiometričnimi koeficienti so:

Za aluminij = 0,5 mola/2 mola

Aluminijev količnik = 0,25

Za CL₂ = 0,9 molov/3 molov

Stranka CL₂ = 0,3

Potem je omejevalni reagent aluminij.

Podoben zaključek je dosežen, če so določeni moli klora, ki so potrebni za kombiniranje z 0,5 moli aluminija.

Moli cl₂ = (0,5 molov al) x (3 moli Cl₂/2 mola al)

0,75 molov Cl₂

Potem je presežek CL₂: Za reakcijo z aluminijem je potrebnih 0,75 molov, 0,9 molov. Zato je presežek 0,15 molov Cl_2.

Lahko sklepamo, da je omejevalni reagent aluminij.

Izračun reagentnih mas

Omejevanje mase reagenta:

Aluminijasta masa = 0,5 molov Al x 27 g/mol

13,5 g.

Atomska masa A je 27 g/mol.

Prekomerna masa reagenta:

0,15 molov Cl₂

Cl masa₂ Levo₂ x 70 g/mol

10,5 g

Primer 2

Naslednja enačba predstavlja reakcijo med srebrnim nitratom in barijevim kloridom v vodni raztopini:

2 Agno₃ (ac) +bacl₂ (ac) => 2 agcl (s) +ba (št₃)₂ (AC)

V skladu s to enačbo, če je rešitev, ki vsebuje 62,4 g Agno₃ Meša z raztopino, ki vsebuje 53,1 g Bacl₂: a) Kaj je omejujoči reagent?, b) koliko od tega, kakšnega reagenta ne reagira?, c) Koliko gramov AGCL je bilo oblikovanih?

Vam lahko služi: natrijev borohidrid (NABH4): struktura, lastnosti, uporabe

Molekulske teže:

-Agno₃: 169,9 g/mol

-Bacl₂: 208,9 g/mol

-Agcl: 143,4 g/mol

-Kopalnica₃)₂: 261.9 g/mol

Metoda 1

Če želite uporabiti metodo 1, ki omogoča identifikacijo omejevalnega reagenta, je treba določiti mole Agno₃ in bacl₂ prisoten v reakciji.

Moli agno₃

Molekulska teža = 169,9 g/mol

Masa = 62,4 g

Število molov = 62,4 g/(169,9 g/mol)

0,367 molov

Moli bacl₂

Molekulska teža = 208,9 g/mol

Masa = 53,1 g

Število molov = 53,1 g/(208,9 g/mol)

0,254 molov

Določitev količnikov med številom molov reagentov in njihovimi stehiometričnimi koeficienti.

Za agno₃ = 0,367 molov / 2 mola

Količnik = 0,184

Za bacl₂ = 0,254 molov / 1 mol

Količnik = 0,254

Na podlagi metode 1 vrednost količnikov omogoča prepoznavanje Agno₃ Kot omejujoči reagent.

Izračun presežne mase reagenta

Stoihiometrično ravnovesje reakcije kaže, da sta 2 mola Agno₃ reagirati z 1 mol bacl_2.

Moli bacl₂= (0,367 molov Agno₃) X (1 mol bacl₂/ 2 mola agno₃)

0,1835 molov Bacl₂

In moli bacl₂  To ni posegalo v reakcijo, to je, da so v presežku:

0,254 molov - 0,1835 molov = 0,0705 molov

Bacl masa₂ v presežku:

0,0705 molov x 208,9 g/mol = 14,72 g

Povzetek:

Presežek reagenta: bacl₂

Odvečna masa: 14,72 g

Izračun gramov Agcl, ki nastanejo v reakciji

Za izračun mase izdelkov se izračuni opravijo na podlagi omejevalnega reagenta.

G 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

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija (8.ª Ed.). Cengage učenje.
2. Rože j. Kemija. Uredništvo Santillana