化学反応の制限反応物を計算する方法

制限反応物の決定

マスコット/ゲッティイメージズ

化学反応は、正確に適切な量の反応物が一緒に反応して生成物を形成する場合、めったに起こりません。別の反応物がなくなる前に、1 つの反応物が使い果たされます。この反応物は、 反応物を制限する .

ストラテジー

これは、どちらを決定するかを決定する際に従うべき戦略です。 反応物 それは 反応物を制限する .
反応を考えてみましょう:
2時間₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l)
Hが20グラムの場合₂ガスは96グラムのOと反応します₂ガス、

• どの反応物が制限反応物ですか?
• どれくらいの 過剰な反応物 残りますか？
• どんだけH₂〇製作ですか？

どの反応物が制限反応物であるかを判断するには、最初に、すべての反応物が消費された場合に各反応物によって形成される製品の量を決定します。最小量の生成物を形成する反応物が制限反応物になります。

計算する 各反応物の収率 .

の モル比 計算を完了するには、各反応物と生成物の間が必要です。
H間のモル比₂とH₂O は 1 mol H₂/1モルH₂〇
O間のモル比₂とH₂O は 1 mol O₂/2 mol H₂〇
の モル質量 各反応物と生成物も必要です。
Hのモル質量₂= 2 グラム
Oのモル質量₂= 32 グラム
Hのモル質量₂O = 18 グラム
どんだけH₂Oは20グラムのHから形成されます₂?
グラム H₂O = 20 グラム H₂x (1 モル H₂/2gH₂)×(1モルH₂O/1モルH₂)×(18gH₂O/1モルH₂O)
グラム H を除くすべての単位₂Oキャンセル、退出
グラム H₂O = (20 x 1/2 x 1 x 18) グラム H₂〇
グラム H₂O = 180 グラム H₂〇
どんだけH₂Oは96グラムのOから形成されます₂?
グラム H₂O = 20 グラム H₂x(1モルO₂/32g O₂)×(2モルH₂O/1モルO₂)×(18gH₂O/1モルH₂O)
グラム H₂O = (96 x 1/32 x 2 x 18) グラム H₂〇
グラム H₂O = 108 グラム O₂〇

20グラムのHからより多くの水が形成されます₂96グラム以上のO₂.酸素は制限反応物です。 108グラムのHの後₂Oが形成され、反応が停止します。過剰なHの量を決定するには₂残り、Hの量を計算する₂108グラムのHを生成するのに必要です₂O.
グラム H₂= 108 グラム H₂O x (1 mol H₂O/18 グラム H₂O) x (1 mol H₂/1モルH₂牛 （ 2グラム ひ₂/1モルH₂)
グラム H を除くすべての単位₂キャンセル、退出
グラム H₂= (108 x 1/18 x 1 x 2) グラム H₂
グラム H₂= (108 x 1/18 x 1 x 2) グラム H₂
グラム H₂= 12 グラム H₂
12グラムのHが必要です₂反応を完了するために。残りの金額は
残りのグラム数 = 総グラム数 - 使用したグラム数
残りのグラム = 20 グラム - 12 グラム
残りのグラム = 8 グラム
8グラムの余分なHがあります₂反応の終わりにガス。
質問に答えるのに十分な情報があります。
制限反応物はOでした₂.
8グラムのHがあります₂残り。
108グラムのHがあります₂反応によって形成されたO。

制限反応物を見つけることは、比較的簡単な作業です。それが完全に消費されたかのように、各反応物の収率を計算します。最小量の生成物を生成する反応物が反応を制限します。

もっと

その他の例については、こちらをご覧ください 反応物を制限する例の問題 と 水溶液の化学反応問題 .答えて新しいスキルをテストする 理論収量と限界反応試験問題 .

ソース

• フォーゲル、AI。 Tatchell、AR。ファーニス、BS。ハナフォード、A.J.;スミス、P. W. G. 実用有機化学のフォーゲルの教科書、 第 5 版。ピアソン、1996年、エセックス、英国
• Whitten、K.W.、Gailey、K.D.およびＤａｖｉｓ，Ｒ．Ｅ． 一般化学、 第4版。サンダーズ カレッジ パブリッシング、1992 年、フィラデルフィア。
• ズムダール、スティーブン S. 化学原理 、第 4 版。ホートン ミフリン カンパニー、2005 年、ニューヨーク。