Pembatasan dan reagen berlebihan

Apa reagen yang membatasi dan berlebihan?

Dalam reaksi kimia, Membatasi reagen Itu adalah salah satu yang dikonsumsi sepenuhnya dan menentukan berapa banyak massa produk yang terbentuk. Dia Reagen berlebih Itu adalah salah satu yang tidak bereaksi sepenuhnya setelah reagen pembatas telah dikonsumsi, dan tersisa.

Dalam banyak reaksi, ada kelebihan reagen untuk memastikan bahwa seluruh reagen yang menarik bereaksi.

Misalnya, jika A bereaksi dengan B untuk menghasilkan C, dan diinginkan untuk bereaksi sepenuhnya, kelebihan B ditambahkan. Namun, sintesis, dan kriteria ilmiah dan ekonomi, adalah mereka yang memutuskan apakah kelebihan A atau B lebih nyaman.

Reagen yang membatasi menentukan jumlah produk yang dapat dibentuk dalam reaksi kimia. Oleh karena itu, jika diketahui berapa banyak bereaksi dari A, segera ditentukan berapa banyak yang terbentuk dari C. Reagen berlebih tidak pernah mengungkapkan jumlah yang dibentuk oleh produk.

Ketika dikonsumsi baik dan B dalam reaksi, maka ada pembicaraan tentang campuran equimolar a dan b.

Namun, dalam praktiknya, bukan tugas yang mudah untuk memastikan bahwa ada jumlah mol yang sama atau setara dari semua reagen. Dalam hal ini, salah satu dari keduanya, A atau B, dapat digunakan untuk menghitung jumlah yang terbentuk dari C.

Bagaimana reagen yang membatasi dan berlebihan dihitung?

Ada banyak cara untuk mengidentifikasi dan menghitung jumlah reagen pembatas yang dapat melakukan intervensi dalam reaksi. Setelah dihitung, reagen lainnya secara berlebihan.

Metode yang memungkinkan mengidentifikasi apa yang dijelaskan reagen pembatasan di bawah ini, dan didasarkan pada perbandingan proporsi reagen dengan hubungan stoikiometri.

Metode 1

Reaksi kimia dapat ditentukan sebagai berikut:

kapak +oleh => cz

Di mana x, y y z mewakili jumlah mol dari setiap reagen dan produk. Sementara itu, A, B dan C mewakili koefisien stoikiometrik mereka, yang dihasilkan dari keseimbangan kimia reaksi.

Dapat melayani Anda: Berapa setara dengan mekanis panas?

Jika hasil bagi (x/a) dan hasil bagi (y/b) diperoleh, reagen yang memiliki hasil paling sedikit adalah reagen yang membatasi.

Ketika kutipan yang ditunjukkan dihitung, hubungan antara jumlah mol yang ada dalam reaksi (x, y y z) dan jumlah tahi lalat yang terlibat, diwakili oleh koefisien stoikiometrik dari reagen (A dan B) sedang ditetapkan.

Oleh karena itu, semakin rendah hasil bagi yang ditunjukkan untuk reagen, semakin besar defisit reagen itu untuk menyimpulkan reaksi. Dan karena itu, itu adalah reagen yang membatasi.

Contoh

Sio₂(S) +3 C (s) => sic (s) +2 co₂ (g)

3 g sio bereaksi₂ (silikon oksida) dengan 4,5 g C (karbon).

Mol sio₂

Massa = 3 g

Berat molekul = 60 g/mol

Jumlah mol Sio₂ = 3 g/(60 g/mol)

0,05 mol

Jumlah mo

Massa = 4,5 g

Berat atom = 12 g/mol

Jumlah mol C = 4,5 g/(12 g/mol)

0,375 mol

Rasio antara jumlah mol reagen dan koefisien stoikiometriknya:

Untuk sio₂ = 0,05 mol / 1 mol

Quotient = 0,05

Untuk c = 0,375 mol / 3 mol

Quotient = 0,125

Dari perbandingan nilai -nilai hasil bagi, dapat disimpulkan bahwa reagen yang membatasi adalah Sio₂.

Metode 2

Reaksi sebelumnya dihitung, massa yang dihasilkan SIC, ketika 3 g SiO digunakan₂ dan ketika 4,5 g C digunakan

(3 g sio₂) X (1 mol sio₂/60 g sio₂) X (1 mol sic/1 mol sio₂) x (40 g sic/ 1 mol sic) = 2 g sic

(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

Kemudian, lebih banyak sic (silikon karbida) akan terjadi jika reaksi terjadi mengonsumsi semua karbon daripada jumlah yang dihasilkan ketika seluruh SiO dikonsumsi₂. Kesimpulannya, sio₂ Itu adalah reagen yang membatasi, karena ketika semua kelebihan C dikonsumsi lebih banyak.

Dapat melayani Anda: sewa halogenuros: properti, mendapatkan, contoh

Contoh

Contoh 1

0,5 mol aluminium dengan 0,9 mol klorin bereaksi (CL₂) Untuk membentuk aluminium klorida (ALCL₃): Apa reagen yang membatasi dan apa kelebihan reagen? Hitung massa reagen pembatas dan reagen berlebih

2 hingga (s) +3 cl₂(g) => 2 alcl₃(S)

Metode 1

Kosien antara mol reagen dan koefisien stoikiometrik adalah:

Untuk aluminium = 0,5 mol/2 mol

Quotient aluminium = 0,25

Untuk Cl₂ = 0,9 mol/3 mol

Klien CL₂ = 0,3

Kemudian, reagen yang membatasi adalah aluminium.

Kesimpulan serupa tercapai, jika mol klorin yang diperlukan untuk digabungkan dengan 0,5 mol aluminium ditentukan.

Mol dari cl₂ = (0,5 mol Al) x (3 mol Cl₂/2 mol Al)

0,75 mol Cl₂

Lalu ada kelebihan CL₂: 0,75 mol diperlukan untuk bereaksi dengan aluminium, dan 0,9 mol hadir. Oleh karena itu, ada kelebihan 0,15 mol CL_2.

Dapat disimpulkan bahwa reagen pembatas adalah aluminium.

Perhitungan massa reagen

Membatasi Misa Reagen:

Massa aluminium = 0,5 mol al x 27 g/mol

13.5 g.

Massa atom A adalah 27 g/mol.

Kelebihan Misa Reagen:

0,15 mol Cl₂

Misa CL₂ Kiri₂ x 70 g/mol

10.5 g

Contoh 2

Persamaan berikut mewakili reaksi antara perak nitrat dan barium klorida dalam larutan berair:

2 Agno₃ (AC) +BACL₂ (ac) => 2 agcl (s) +ba (tidak₃)₂ (AC)

Menurut persamaan ini, jika solusi yang mengandung 62,4 g Agno₃ Itu bercampur dengan larutan yang mengandung 53,1 g BACL₂: a) Apa reagen yang membatasi?, b) Berapa banyak reagen apa yang tidak mereka bereaksi?, c) Berapa gram agcl yang terbentuk?

Dapat melayani Anda: natrium borohidrida (nabh4): struktur, sifat, penggunaan

Berat molekul:

-Agno₃: 169.9 g/mol

-Bacl₂: 208.9 g/mol

-Agcl: 143.4 g/mol

-Kamar mandi₃)₂: 261.9 g/mol

Metode 1

Untuk menerapkan metode 1, yang memungkinkan identifikasi reagen pembatas, perlu untuk menentukan mol Agno₃ dan BACL₂ hadir dalam reaksi.

Mol Agno₃

Berat molekul = 169,9 g/mol

Massa = 62,4 g

Jumlah mol = 62,4 g/(169,9 g/mol)

0,367 mol

Mol BACL₂

Berat molekul = 208,9 g/mol

Massa = 53.1 g

Jumlah mol = 53,1 g/(208,9 g/mol)

0,254 mol

Penentuan kutipan antara jumlah mol reagen dan koefisien stoikiometriknya.

Untuk Agno₃ = 0,367 mol / 2 mol

Quotient = 0,184

Untuk BACL₂ = 0,254 mol / 1 mol

Quotient = 0,254

Berdasarkan Metode 1, nilai quotient memungkinkan mengidentifikasi Agno₃ Seperti reagen yang membatasi.

Perhitungan massa reagen berlebih

Keseimbangan stoikiometrik dari reaksi menunjukkan bahwa 2 mol Agno₃ bereaksi dengan 1 mol BACL_2.

Mol BACL₂= (0,367 mol Agno₃) X (1 mol bacl₂/ 2 mol Agno₃)

0,1835 mol BACL₂

Dan mol BACL₂  Itu tidak campur tangan dalam reaksi, yaitu, mereka berlebihan adalah:

0,254 mol - 0,1835 mol = 0,0705 mol

Massa bacl₂ Berlebihan:

0,0705 mol x 208,9 g/mol = 14,72 g

Ringkasan:

Reagen berlebih: BACL₂

Kelebihan massa: 14,72 g

Perhitungan gram AgCl yang diproduksi dalam reaksi

Untuk menghitung massa produk, perhitungan dibuat berdasarkan reagen yang membatasi.

G AgCl = (62,4 g Agno₃) X (1 mol Agno₃/169.9 g) x (2 mol agcl/2 mol agno₃) X (142,9 g/mol agcl)

52.48 g

Referensi

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia (8.ª ed.). Pembelajaran Cengage.
2. Bunga j. Kimia. Editorial Santillana