反応物を制限する例の問題

エミールメメドフスキー/ゲッティイメージズ

あ バランスの取れた化学式 のモル量を示します 反応物 一緒に反応してモル量の 製品 .現実の世界では、必要な正確な量の反応物が一緒になることはめったにありません。 1 つの反応物は、他の反応物より先に完全に使い果たされます。最初に使い切られた反応物は 反応物を制限する .他の反応物は部分的に消費され、残りの量は「過剰」と見なされます。この例の問題は、化学反応の制限反応物を決定する方法を示しています。

例題

水酸化ナトリウム (NaOH) はリン酸 (H₃後₄) リン酸ナトリウム (Na₃後₄) と水 (H₂O) 反応によって:

• 3 NaOH(aq) + H₃後₄(aq) → ナ₃後₄(aq) + 3H₂O(l)

35.60 グラムの NaOH が 30.80 グラムの H と反応した場合₃後₄、

• a. Na何グラム₃後₄形成されていますか？
• b.制限反応物とは何ですか?
• c.反応が完了したとき、余分な反応物は何グラム残っていますか?

有用な情報：

• モル質量 NaOH の = 40.00 グラム
• Hのモル質量₃後₄= 98.00 グラム
• モル質量 of Na₃後₄= 163.94 グラム

解決

制限反応物を決定するには、各反応物によって形成される製品の量を計算します。最小量の生成物を生成する反応物が制限反応物です。

Naのグラム数を決定するには₃後₄形成された：

• グラム Na₃後₄= (反応物のグラム数) x (反応物のモル/反応物のモル質量) x (モル比: 生成物/反応物) x (生成物のモル質量/生成物のモル)

Na量₃後₄35.60グラムのNaOHから形成

• グラム Na₃後₄= (35.60 g NaOH) x (1 mol NaOH/40.00 g NaOH) x (1 mol NaOH)₃後₄/3 mol NaOH) x (163.94 g Na₃後₄/1 mol Na₃後₄)
• Naのグラム₃後₄= 48.64 グラム

Na量₃後₄30.80グラムのHから形成₃後₄

• グラム Na₃後₄= (30.80 g H₃後₄)×(1モルH₃後₄/98.00 グラム H₃後₄) x (1 mol Na₃後₄/1モルH₃後₄)×(163.94g Na₃後₄/1 mol Na₃後₄)
• グラム Na₃後₄= 51.52 グラム

水酸化ナトリウムは、リン酸より生成物が少なかった。これは、水酸化ナトリウムが制限反応物であり、48.64 グラムのリン酸ナトリウムが形成されることを意味します。

の量を決定するには 過剰な反応物 残り、使用量が必要です。

• 使用される反応物のグラム = (形成された生成物のグラム) x (生成物の 1 モル/生成物のモル質量) x ( モル比 反応物/生成物の) x (反応物のモル質量)
• Hのグラム₃後₄使用 = (48.64 グラム Na₃後₄) x (1 mol Na₃後₄/163.94g Na₃後₄)×(1モルH₃後₄/1 mol Na₃後₄)×(98gH₃後₄/1モル）
• Hのグラム₃後₄使用済み = 29.08 グラム

この数は、過剰な反応物の残りの量を決定するために使用できます。

• グラムH₃後₄残り = 初期グラム H₃後₄- グラム H₃後₄使用済み
• グラム H₃後₄残り = 30.80 グラム - 29.08 グラム
• グラム H₃後₄残り = 1.72 グラム

答え

35.60 グラムの NaOH を 30.80 グラムの H と反応させると、₃後₄、

• a. 48.64 グラムの Na₃後₄形成されます。
• b. NaOH が制限反応物でした。
• c. 1.72 グラムの H₃後₄完成のまま。