LIMITAHAN AT LABIS NA REAGENT: KUNG PAANO MAKALKULA ITO AT MGA HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang paglilimita sa reagent ay isa na ganap na natupok at tinutukoy kung gaano karaming masa ng mga produkto ang nabuo sa isang reaksyon ng kemikal; samantalang ang reagent nang labis ay ang isa na hindi gumanti nang ganap matapos na maubos ang paglilimita ng reagent.

Sa maraming mga reaksyon, ang isang labis na isang reagent ay hinahanap upang matiyak na ang lahat ng reagent ng interes reaksyon. Halimbawa, kung ang A reaksyon sa B upang makagawa ng C, at nais na ganap na ang isang reaksyon, ang labis na labi ay idinagdag.Ngayon, ang synthesis, at pamantayang pang-agham at pang-ekonomiya, ay kung ano ang magpapasya kung ang isang labis sa A ay naaangkop. o B.

Ang Chemist Chemistry Lab Research Liquid

Ang pagtatakda ng reagent ay tumutukoy sa dami ng produkto na maaaring mabuo sa reaksyon ng kemikal. Samakatuwid, kung ito ay kilala kung gaano karami ang reaksyon ng A, agad na natutukoy kung magkano ang nabuo ng C. Ang labis na reagent ay hindi kailanman inihayag ang dami ng mga produkto na nabuo.

Paano kung pareho ang A at B ay natupok sa reaksyon? Pagkatapos ay nagsasalita kami tungkol sa isang pinagsama-samang halo ng A at B. Sa pagsasanay, gayunpaman, hindi isang madaling gawain upang matiyak na may pantay na bilang ng mga moles o katumbas ng lahat ng mga reaksyon; Sa kasong ito, alinman sa dalawa, A o B, ay maaaring magamit upang makalkula ang halaga ng C.

Paano kinakalkula ang limitasyon at labis na mga reaksyon?

Maraming mga paraan upang makilala at kalkulahin ang halaga ng paglilimita ng reagent na maaaring kasangkot sa reaksyon. Kapag kinakalkula, ang iba pang mga reagents ay labis.

Ang isang pamamaraan na nagpapahintulot sa pagtukoy kung alin ang naglilimita ng reagent, batay sa paghahambing ng proporsyon ng mga reagents na may stoichiometric ratio, ay ang inilarawan sa ibaba.

Pamamaraan 1

Ang isang reaksyong kemikal ay maaaring maiugnay sa sumusunod na paraan:

aX + bY => cZ

Kung saan ang X, Y at Z ay kumakatawan sa bilang ng mga moles ng bawat reaktor at produkto. Samantala, ang isang, b at c ay kumakatawan sa kanilang mga koepisyentong stoichiometric, na nagreresulta mula sa balanse ng kemikal ng mga reaksyon.

Kung nakuha ang quotient (X / a) at ang quotient (Y / b), ang reaktor na may mas mababang tagatala ay ang paglilimita ng reaktor.

Kapag ang ipinahiwatig na mga quotients ay kinakalkula, ang ugnayan sa pagitan ng bilang ng mga mol na naroroon sa reaksyon (X, Y at Z) at ang bilang ng mga moles na kasangkot sa reaksyon ay itinatag, na kinakatawan ng mga coefficient ng stoichiometric ng mga reaksyon (a at b).

Samakatuwid, mas mababa ang nagpapahiwatig na ipinahiwatig para sa isang reagent, mas malaki ang kakulangan ng reagent na iyon upang makumpleto ang reaksyon; at samakatuwid, ito ay ang paglilimita ng reagent.

Halimbawa

SiO ₂ (s) + 3 C (s) => SiC (s) + 2 CO ₂ (g)

3 g ng SiO ₂ (silikon na oksido) ay gumanti na may 4.5 g ng C (carbon).

Mga Moles ng SiO ₂

Mass = 3 g

Timbang ng molekular = 60 g / mol

Bilang ng mga moles ng SiO ₂ = 3g / (60g / mol)

0.05 mol

Bilang ng mga moles ng C

Mass = 4.5 g

Timbang ng atom = 12 g / mol

Bilang ng mga moles ng C = 4.5 g / (12g / mol)

0.375 mol

Malinaw sa pagitan ng bilang ng mga moles ng mga reaksyon at ang kanilang mga koepisyentong stoichiometric:

Para sa SiO ₂ = 0.05 mol / 1 mol

Quotient = 0.05

Para sa C = 0.375 moles / 3 moles

Quotient = 0.125

Mula sa paghahambing ng mga halaga ng mga quotients, maaari itong tapusin na ang naglilimita na reaksyon ay SiO ₂ .

Pamamaraan 2

Sa nakaraang reaksyon, ang masa na ginawa ng SiC ay kinakalkula, kapag ang 3 g ng SiO ₂ ay ginagamit at kapag ang 4.5 g ng C ay ginagamit

(3 g SiO ₂ ) x (1 mole SiO ₂ /60 g SiO ₂ ) x (1 Mol SiC / 1 Mol SiO ₂ ) x (40 g SiC / SiC 1 Mol) = 2 g ng tama

(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

Kaya, mas maraming SiC (silikon na karbida) ang magagawa kung ang reaksyon ay naganap sa pamamagitan ng pag-ubos ng lahat ng carbon kaysa sa halaga na ginawa sa pamamagitan ng pag-ubos ng lahat ng SiO ₂ . Sa konklusyon, ang SiO ₂ ay ang paglilimita ng reagent, dahil kapag ang lahat ng labis na C ay natupok, mas maraming SiC ang bubuo.

Mga halimbawa

-Example 1

0.5 moles ng aluminyo ay reaksyon na may 0.9 moles ng Chlorine (Cl ₂ ) upang mabuo ang aluminyo klorido (AlCl ₃ ): Ano ang paglilimita ng reaktor at ano ang labis na reaksyon? Kalkulahin ang masa ng paglilimita ng reagent at ang labis na reagent

2 Al (s) + 3 Cl ₂ (g) => 2 AlCl ₃ (s)

Pamamaraan 1

Ang mga quotients sa pagitan ng mga moles ng mga reaksyon at mga coefficient ng stoichiometric ay:

Para sa aluminyo = 0.5 moles / 2 mol

Ang marapat na aluminyo = 0.25

Para sa Cl ₂ = 0.9 moles / 3 moles

Cl ₂ quient = 0.3

Pagkatapos ang paglilimita sa reagent ay aluminyo.

Naabot ang isang katulad na konklusyon kung ang mga moles ng murang luntian na kinakailangan upang pagsamahin sa 0.5 moles ng aluminyo ay natutukoy.

Moles ng CL ₂ = (0.5 mole ng A) x (3 moles ng CL ₂ /2 moles ng A)

0.75 moles ng Cl ₂

Pagkatapos ay mayroong labis na Cl ₂ : 0.75 moles ay kinakailangan upang umepekto sa aluminyo, at 0.9 mol ay naroroon. Samakatuwid, mayroong labis na 0.15 moles ng Cl _2.

Maaari itong tapusin na ang paglilimita sa reagent ay aluminyo

Pagkalkula ng masa ng mga reaksyon

Limitahan ang reagent mass:

Mass ng aluminyo = 0.5 moles ng Al x 27 g / nunal

13.5 g.

Ang atomic mass ng Al ay 27g / mol.

Mass ng labis na reagent:

0.15 moles ng Cl _{2 ay} nanatili

Mass ng labis na Cl ₂ = 0.15 moles ng Cl ₂ x 70 g / mol

10.5 g

-Example 2

Ang sumusunod na equation ay kumakatawan sa reaksyon sa pagitan ng pilak na nitrate at barium chloride sa may tubig na solusyon:

2 AgNO ₃ (aq) + BaCl ₂ (aq) => 2 AgCl (s) + Ba (HINDI ₃ ) ₂ (aq)

Ayon sa equation na ito, kung ang isang solusyon na naglalaman ng 62.4g ng AgNO ₃ ay halo-halong may isang solusyon na naglalaman ng 53.1 g ng BaCl ₂ : a) Ano ang paghihigpit ng reagent? b) Ilan sa kung aling reaksyon ang nananatiling hindi maisasagawa? c) Ilang gramo ng AgCl ang nabuo?

Mga timbang ng molekular:

-AgNO ₃ : 169.9g / mol

-BaCl ₂ : 208.9 g / mol

-AgCl: 143.4 g / mol

-Ba (HINDI ₃ ) ₂ : 261.9 g / mol

Pamamaraan 1

Upang mag-apply ng Paraan 1, na nagpapahintulot sa pagkilala sa paglilimita ng reagent, kinakailangan upang matukoy ang mga moles ng AgNO ₃ at BaCl _{2 na} naroroon sa reaksyon.

Mga Moles ng AgNO ₃

Molekular na timbang 169.9 g / mol

Mass = 62.4 g

Bilang ng mga moles = 62.4 g / (169.9 g / mol)

0.367 mol

Mga Mole ng BaCl ₂

Timbang ng molekular = 208.9 g / mol

Mass = 53.1 g

Bilang ng mga moles = 53.1 g / (208.9 g / mol)

0.254 moles

Ang pagpapasiya ng mga quotients sa pagitan ng bilang ng mga moles ng mga reaksyon at ang kanilang mga coefficients ng stoichiometric.

Para sa AgNO ₃ = 0.367 moles / 2 mol

Quotient = 0.184

Para sa BaCl ₂ = 0.254 moles / 1 mol

Quotient = 0.254

Batay sa Paraan 1, ang halaga ng mga ratios ay nagbibigay-daan upang makilala ang AgNO ₃ bilang naglilimita ng reagent.

Pagkalkula ng masa ng labis na reagent

Ang balanse ng stoichiometric ng reaksyon ay nagpapahiwatig na ang 2 moles ng AgNO _{3 ay} gumanti sa 1 mole ng BaCl _2.

Moles ng BaCl ₂ = (0.367 moles ng Agno ₃ ) x (1 Mol BaCl ₂ /2 moles ng Agno ₃ )

0.1835 moles ng BaCl ₂

At ang mga moles ng BaCl ₂ na hindi nakagambala sa reaksyon, iyon ay, na labis, ay:

0.254 moles - 0.1835 moles = 0.0705 mol

Sobrang Misa ng BaCl ₂ :

0.0705 mol x 208.9 g / mol = 14.72 g

Buod:

Sobrang reagent: BaCl ₂

Sobrang masa: 14.72 g

Pagkalkula ng gramo ng AgCl na ginawa sa reaksyon

Upang makalkula ang masa ng mga produkto, ang mga kalkulasyon ay ginawa batay sa paglilimita ng reagent.

g AgCl = (62.4 g AgNO ₃ ) x (1 mol AgNO ₃ / 169.9 g) x (2 mol AgCl / 2 mol AgNO ₃ ) x (142.9 g / mol AgCl)

52.48 g

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry. (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Flores J. (2002). Chemistry. Santillana Editorial
3. Wikipedia. (2018). Limitahan ang reagent: en.wikipedia.org
4. Shah S. (August 21, 2018). Limitahan ang Reagents. Chemistry LibreTexts. Nabawi mula sa: chem.libretexts.org
5. Mga Stoichiometry na naglilimita ng Mga Halimbawa ng Reagent Nabawi mula sa: chemteam.info
6. Washington University. (2005). Limitahan ang Reagents. Nabawi mula sa: chemistry.wustl.edu