Ποια βήματα χρειάζονται για να προσδιοριστεί η ποσότητα του πλεονάζοντος αντιδραστηρίου σε μια χημική αντίδραση;
1. Εξισορρόπηση της χημικής εξίσωσης
* Βεβαιωθείτε ότι η εξίσωση αντικατοπτρίζει με ακρίβεια τις στοιχειομετρικές αναλογίες αντιδραστηρίων και προϊόντων. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για τον υπολογισμό των σχετικών ποσών.
2. Μετατρέψτε τις μάζες ή τους όγκους σε moles
* Χρησιμοποιήστε τις μοριακές μάζες των αντιδραστηρίων για να μετατρέψετε τις δεδομένες μάζες τους (γραμμάρια) σε moles.
* Εάν δοθούν όγκοι (για υγρά ή αέρια), χρησιμοποιήστε την πυκνότητα για να μετατραπεί σε μάζα, στη συνέχεια σε moles.
3. Προσδιορίστε το περιοριστικό αντιδραστήριο
* Υπολογίστε την αναλογία mole των αντιδραστηρίων χρησιμοποιώντας την ισορροπημένη εξίσωση.
* Συγκρίνετε την πραγματική αναλογία mole των αντιδραστηρίων με την στοιχειομετρική αναλογία από την ισορροπημένη εξίσωση.
* Το περιοριστικό αντιδραστήριο είναι αυτό που καταναλώνεται πλήρως στην αντίδραση, αφήνοντας μερικά από τα άλλα αντιδραστήρια που δεν έχουν αντιδράσει.
4. Υπολογίστε τις γραμμομορείς της περίσσειας αντιδραστηρίου που καταναλώνεται
* Χρησιμοποιήστε την στοιχειομετρική αναλογία από την ισορροπημένη εξίσωση για να υπολογίσετε τις γραμμομορείς του πλεονάζοντος αντιδραστηρίου που θα καταναλώθηκε εάν αντιδράσει όλο το περιοριστικό αντιδραστήριο.
5. Υπολογίστε τις γραμμομορείς της περίσσειας αντιδραστηρίου που απομένει
* Αφαιρέστε τις γραμμομορείς της περίσσειας αντιδραστηρίου που καταναλώνεται (από το βήμα 4) από τα αρχικά γραμμομοχεία του περίσσειας αντιδραστηρίου (υπολογίζεται στο βήμα 2).
6. Μετατρέψτε τα γραμμομορείς της περίσσειας αντιδραστηρίου σε μάζα ή όγκο (αν χρειαστεί)
* Χρησιμοποιήστε τη μοριακή μάζα για να μετατρέψετε τα γραμμομοχεία της περίσσειας αντιδραστηρίου σε μάζα (γραμμάρια).
* Εάν χρειάζεστε τον όγκο του πλεονάζοντος αντιδραστηρίου, χρησιμοποιήστε την πυκνότητα του για να μετατρέψετε τη μάζα σε όγκο.
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι έχετε 10 γραμμάρια νάτριο (NA) και 20 γραμμάρια αερίου χλωρίου (CL₂) που αντιδρούν για να σχηματίσουν χλωριούχο νάτριο (NaCl):
* Ισορροπημένη εξίσωση: 2NA + CL₂ → 2NACL
* moles na: 10 g Na / 22.99 g / mol =0.435 mol na
* moles του cl₂: 20 g CL₂ / 70.90 g / mol =0.282 mol cl₂
στοιχειομετρική αναλογία: 2 moles na:1 mole cl₂
Πραγματική αναλογία: 0.435 mol NA:0.282 mol cl₂
* Περιορισμός αντιδραστηρίου: CL₂ (επειδή η πραγματική αναλογία Na προς CL₂ είναι μεγαλύτερη από την στοιχειομετρική αναλογία)
* moles του na που καταναλώνονται: 0.282 mol cl₂ × (2 mol na / 1 mol cl₂) =0.564 mol na
* moles του Na που απομένουν: 0.435 mol Na - 0.564 mol na =-0.129 mol na
Σημείωση: Το αποτέλεσμα δείχνει ότι το NA καταναλώνεται πλήρως, καθιστώντας το περιοριστικό αντιδραστήριο. Ο υπολογισμός υποδηλώνει αρνητική ποσότητα NA που απομένει. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αρχική μας υπόθεση ότι το CL₂ είναι το περιοριστικό αντιδραστήριο ήταν λανθασμένη.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Ακρίβεια: Χρησιμοποιήστε ακριβείς μετρήσεις και σημαντικά στοιχεία σε όλους τους υπολογισμούς.
* Αντιδράσεις πραγματικού κόσμου: Αυτή η διαδικασία απλοποιείται. Οι πραγματικές αντιδράσεις μπορεί να έχουν πλευρικές αντιδράσεις ή ελλιπείς μετατροπές.
* Μονάδες: Δώστε ιδιαίτερη προσοχή στις μονάδες και βεβαιωθείτε ότι είναι συνεπείς.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε κατά νου μια συγκεκριμένη χημική αντίδραση. Θα χαρούμε να δουλέψω με ένα λεπτομερές παράδειγμα.
