reactiv limitativ Este cea care se consumă complet și determină câtă masă de produse se formează într-o reacție chimică; în timp ce excesul de reactiv este unul care nu reacționează complet după ce reactivul limitativ a fost consumat.
În multe reacții, se caută un exces de reactiv pentru a se asigura că reacționează tot reactivul de interes. De exemplu, dacă A reacționează cu B pentru a produce C și se dorește ca A să reacționeze complet, se adaugă un exces de B. Cu toate acestea, sinteza și criteriile științifice și economice sunt cele care decid dacă un exces de A este adecvat sau din B.
Reactivul limitativ determină cantitatea de produs care se poate forma în reacția chimică. Prin urmare, dacă se știe cât de mult a reacționat A, se determină imediat cât a fost format din C. Reactantul în exces nu dezvăluie niciodată cantitățile de produs formate..
Ce se întâmplă dacă atât reacția, cât și A sunt consumate? Apoi vorbim despre un amestec echimolar de A și B. În practică, totuși, nu este o sarcină ușoară să ne asigurăm că există un număr egal de moli sau echivalenți ai tuturor reactanților; În acest caz, oricare dintre cele două, A sau B, poate fi utilizat pentru a calcula cantitatea de C formată.
Indice articol
Există multe modalități de a identifica și calcula cantitatea de reactiv limitativ care poate fi implicată în reacție. Odată calculați, ceilalți reactivi sunt în exces.
O metodă care permite identificarea care este reactivul limitativ, bazată pe compararea proporției reactivilor cu raportul stoichiometric, este cea descrisă mai jos.
O reacție chimică poate fi conturată după cum urmează:
aX + bY => cZ
Unde X, Y și Z reprezintă numărul de moli ai fiecărui reactant și produs. În timp ce, a, b și c reprezintă coeficienții lor stoichiometrici, rezultați din echilibrul chimic al reacțiilor.
Dacă se obține coeficientul (X / a) și coeficientul (Y / b), reactantul cu coeficientul inferior este reactantul limitativ.
Când se calculează coeficienții indicați, se stabilește relația dintre numărul de moli prezenți în reacție (X, Y și Z) și numărul de moli implicați în reacție, reprezentat de coeficienții stoichiometrici ai reactanților (a și b ).
Prin urmare, cu cât este mai mic coeficientul indicat pentru un reactiv, cu atât este mai mare deficitul acelui reactiv pentru a finaliza reacția; și, prin urmare, este reactantul limitativ.
daDouă(s) + 3 C (s) => SiC (s) + 2 CODouă(g)
Se reacționează 3 g de SiODouă (oxid de siliciu) cu 4,5 g de C (carbon).
Alunițe de SiODouă
Masă = 3 g
Greutate moleculară = 60 g / mol
Numărul de moli de SiODouă = 3g / (60g / mol)
0,05 moli
Numărul de moli de C
Masă = 4,5 g
Greutatea atomică = 12 g / mol
Numărul de moli de C = 4,5 g / (12 g / mol)
0,375 moli
Coeficientul dintre numărul de moli al reactanților și coeficienții stoichiometrici ai acestora:
Pentru SiODouă = 0,05 moli / 1 mol
Coeficient = 0,05
Pentru C = 0,375 moli / 3 moli
Coeficient = 0,125
Din comparația valorilor coeficienților, se poate concluziona că reactantul limitativ este SiODouă.
Masa produsă de SiC este calculată din reacția anterioară, când se utilizează 3 g de SiODouă și atunci când se utilizează 4,5 g de C
(3 g SiODouă) x (1 mol SiODouă/ 60 g SiODouă) x (1 mol SiC / 1 mol SiODouă) 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
Deci, s-ar produce mai mult SiC (carbură de siliciu) dacă reacția s-ar produce prin consumarea întregului carbon decât cantitatea produsă prin consumarea întregului SiODouă. În concluzie, SiODouă este reactivul limitativ, deoarece atunci când se consumă tot excesul de C, s-ar genera mai mult SiC.
0,5 moli de aluminiu reacționează cu 0,9 moli de clor (ClDouă) pentru a forma clorură de aluminiu (AlCl3): Care este reactantul limitativ și care este reactantul în exces? Calculați masa reactivului limitativ și a excesului de reactiv
2 Al (s) + 3 ClDouă(g) => 2 AlCI3(s)
Coeficienții dintre molii reactanților și coeficienții stoichiometrici sunt:
Pentru aluminiu = 0,5 moli / 2 moli
Coeficient de aluminiu = 0,25
Pentru ClDouă = 0,9 moli / 3 moli
Cl cocientDouă = 0,3
Apoi reactivul limitativ este aluminiu.
Se ajunge la o concluzie similară dacă sunt determinați moli de clor necesari pentru combinarea cu 0,5 moli de aluminiu.
Alunițe de ClDouă = (0,5 moli de Al) x (3 moli de ClDouă/ 2 moli de Al)
0,75 moli de ClDouă
Apoi, există un exces de ClDouă: 0,75 moli sunt necesari pentru a reacționa cu aluminiu, iar 0,9 moli sunt prezenți. Prin urmare, există un exces de 0,15 moli de ClDouă.
Se poate concluziona că reactivul limitativ este aluminiu
Limitarea masei reactivului:
Masa de aluminiu = 0,5 moli de Al x 27 g / mol
13,5 g.
Masa atomică a lui Al este de 27g / mol.
Masa excesului de reactiv:
0,15 moli de ClDouă
Cl masaDouă exces = 0,15 moli de ClDouă x 70 g / mol
10,5 g
Următoarea ecuație reprezintă reacția dintre azotatul de argint și clorura de bariu într-o soluție apoasă:
2 AgNO3 (ac) + BaCIDouă (ac) => 2 AgCl (s) + Ba (NO3)Două (ac)
Conform acestei ecuații, dacă o soluție conține 62,4g de AgNO3 se amestecă cu o soluție conținând 53,1 g BaClDouă: a) Care este reactivul limitativ? b) Câți dintre reactanți rămân nereacți? c) Câte grame de AgCl s-au format?
Greutăți moleculare:
-AgNO3: 169,9 g / mol
-BaClDouă: 208,9 g / mol
-AgCI: 143,4 g / mol
-Baie3)Două: 261,9 g / mol
Pentru a aplica metoda 1, care permite identificarea reactivului limitativ, este necesar să se determine moli de AgNO3 și BaClDouă prezent în reacție.
Moli AgNO3
Greutate moleculară 169,9 g / mol
Masă = 62,4 g
Număr de moli = 62,4 g / (169,9 g / mol)
0,367 moli
Aluniți de BaClDouă
Greutate moleculară = 208,9 g / mol
Masă = 53,1 g
Număr de moli = 53,1 g / (208,9 g / mol)
0,254 moli
Determinarea coeficienților dintre numărul de moli ai reactanților și coeficienții stoichiometrici ai acestora.
Pentru AgNO3 = 0,367 moli / 2 moli
Coeficient = 0,184
Pentru BaClDouă = 0,254 moli / 1 mol
Coeficient = 0,254
Pe baza metodei 1, valoarea raporturilor permite identificarea AgNO3 ca reactiv limitativ.
Bilanțul stoichiometric al reacției indică faptul că 2 moli de AgNO3 reacționează cu 1 mol de BaClDouă.
Aluniți de BaClDouă= (0,367 moli de AgNO3) x (1 mol BaClDouă/ 2 moli de AgNO3)
0,1835 moli de BaClDouă
Și moli de BaClDouă care nu au intervenit în reacție, adică sunt în exces sunt:
0,254 moli - 0,1835 moli = 0,0705 moli
Masa BaClDouă în exces:
0,0705 mol x 208,9 g / mol = 14,72 g
Relua:
Exces de reactiv: BaClDouă
Masa în exces: 14,72 g
Pentru a calcula masa produselor, calculele se fac pe baza reactivului limitativ.
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
Nimeni nu a comentat acest articol încă.