Τι δείχνει πόσο από κάθε αντίδραση θα εξαντληθεί σε μια αντίδραση;

Η ποσότητα κάθε αντιδραστηρίου που χρησιμοποιήθηκε σε μια αντίδραση καθορίζεται από το περιοριστικό αντιδραστήριο .

Δείτε πώς λειτουργεί:

1. Stoichiometry: Οι χημικές εξισώσεις δείχνουν τον λόγο των αντιδραστηρίων και των προϊόντων που εμπλέκονται σε μια αντίδραση. Για παράδειγμα, στην αντίδραση:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Αυτό σημαίνει ότι δύο γραμμομορείς αερίου υδρογόνου (H₂) αντιδρούν με ένα γραμμομόριο αερίου οξυγόνου (O₂) για να παράγουν δύο γραμμομορείς νερού (H₂O).

2. Περιορισμός αντιδραστηρίου: Το περιοριστικό αντιδραστήριο είναι το αντιδραστήριο που καταναλώνεται εντελώς πρώτα, σταματώντας έτσι την αντίδραση. Είναι σαν να έχετε μια συνταγή που χρειάζεται 2 φλιτζάνια αλεύρι και 1 φλιτζάνι ζάχαρη. Εάν έχετε μόνο 1 φλιτζάνι αλεύρι, δεν μπορείτε να φτιάξετε την πλήρη συνταγή, ακόμα κι αν έχετε άφθονο ζάχαρη. Το αλεύρι είναι το περιοριστικό αντιδραστήριο.

3. Υπολογισμός περιορισμού αντιδραστηρίου:Για να βρείτε το περιοριστικό αντιδραστήριο, πρέπει να:

* Μετατρέψτε τις δεδομένες ποσότητες κάθε αντιδραστηρίου σε moles χρησιμοποιώντας τις μοριακές μάζες τους.

* Υπολογίστε τις γραμμομορείς του προϊόντος που θα μπορούσαν να σχηματίζονται από κάθε αντιδραστήριο χρησιμοποιώντας τους στοιχειομετρικούς συντελεστές από την ισορροπημένη εξίσωση.

* Το αντιδραστήριο που παράγει το μικρότερο ποσό του προϊόντος είναι το περιοριστικό αντιδραστήριο.

4. Προσδιορισμός ποσών που χρησιμοποιήθηκαν: Μόλις γνωρίζετε το περιοριστικό αντιδραστήριο, μπορείτε να υπολογίσετε πόσο από κάθε αντιδραστήριο θα εξαντληθεί. Το περιοριστικό αντιδραστήριο θα καταναλωθεί πλήρως και το άλλο αντιδραστήριο θα εξαντληθεί σε ένα ποσοστό που καθορίζεται από την στοιχειομετρική αναλογία.

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε 10 γραμμάρια αερίου υδρογόνου (H₂) και 20 γραμμάρια αερίου οξυγόνου (O₂) που αντιδρούν.

1. moles:

* Moles H₂ =10 g / 2 g / mol =5 moles

* Moles O₂ =20 g / 32 g / mol =0,625 moles

2. Stoichiometry: Από την εξίσωση, γνωρίζουμε:

* 2 moles του h₂ αντιδρούν με 1 mole του o₂

3. Περιορισμός αντιδραστηρίου:

* Εάν χρησιμοποιούμε και τα 5 moles του H₂, θα χρειαζόμασταν 2,5 moles O₂ (5 moles h₂ * 1 mole o₂ / 2 moles h₂ =2,5 moles o₂). Έχουμε μόνο 0,625 moles του O₂, έτσι O₂ είναι το περιοριστικό αντιδραστήριο.

4.

* Όλα τα 0,625 moles του O₂ θα εξαντληθούν.

* Η ποσότητα του H₂ που χρησιμοποιείται θα είναι 1,25 moles (0,625 moles O₂ * 2 moles h₂ / 1 mole o₂ =1,25 moles h₂).

Συνοπτικά, το περιοριστικό αντιδραστήριο υπαγορεύει πόσο από κάθε αντιδραστήριο θα εξαντληθεί σε μια χημική αντίδραση.