Ograniczanie problemów z reagentami w chemii

click fraud protection

ZA zrównoważone równanie chemiczne pokazuje ilości molowe reagenty które będą reagować razem, tworząc molowe ilości produkty. W prawdziwym świecie reagenty rzadko są łączone z dokładną potrzebną ilością. Jeden reagent zostanie całkowicie zużyty przed innymi. Reagent zużyty jako pierwszy jest znany jakoreagent ograniczający. Pozostałe reagenty są częściowo zużywane, gdy pozostała ilość jest uważana za „w nadmiarze”. Ten przykładowy problem pokazuje metodę określania ograniczającego reagenta reakcji chemicznej.

Przykład problemu

Wodorotlenek sodu (NaOH) reaguje z kwasem fosforowym (H3PO4) z wytworzeniem fosforanu sodu (Na3PO4) i woda (H2O) w reakcji:

  • 3 NaOH (wodny) + H3PO4(aq) → Na3PO4(aq) + 3 godz2O (l)

Jeżeli 35,60 gramów NaOH poddaje się reakcji z 30,80 gramami H3PO4,

  • za. Ile gramów Na3PO4 powstają?
  • b. Co to jest reagent ograniczający?
  • do. Ile gramów nadmiaru reagenta pozostaje po zakończeniu reakcji?

Przydatna informacja:

  • Masa cząsteczkowa NaOH = 40,00 gramów
  • Masa molowa H3PO4 = 98,00 gramów
  • Masa molowa Na3PO4 = 163,94 gramów
instagram viewer

Rozwiązanie

Aby określić ograniczający reagent, obliczyć ilość produktu utworzonego przez każdy reagent. Reagent wytwarzający najmniejszą ilość produktu jest reagentem ograniczającym.

Aby określić liczbę gramów Na3PO4 utworzony:

  • gramów Na3PO4 = (gram reagenta) x (mol reagenta / masa molowa reagenta) x (stosunek molowy: produkt / reagent) x (masa molowa produktu / produkt molowy)

Ilość Na3PO4 utworzony z 35,60 gramów NaOH

  • gramów Na3PO4 = (35,60 g NaOH) x (1 mol NaOH / 40,00 g NaOH) x (1 mol Na3PO4/ 3 mol NaOH) x (163,94 g Na3PO4/ 1 mol Na3PO4)
  • gramów Na3PO4 = 48,64 gramów

Ilość Na3PO4 utworzony z 30,80 gramów H3PO4

  • gramów Na3PO4 = (30,80 g H3PO4) x (1 mol H3PO4/ 98,00 gramów H3PO4) x (1 mol Na3PO4/ 1 mol H.3PO4) x (163,94 g Na3PO4/ 1 mol Na3PO4)
  • gramów Na3PO4 = 51,52 gramów

Wodorotlenek sodu utworzył mniej produktu niż kwas fosforowy. Oznacza to, że wodorotlenek sodu był reagentem ograniczającym i powstało 48,64 g fosforanu sodu.

Aby ustalić kwotę nadmiar reagenta pozostała, potrzebna jest wykorzystana ilość.

  • gram użytego substratu = (gram utworzonego produktu) x (1 mol produktu / masa molowa produktu) x (stosunek molowy substratu / produktu) x (masa molowa substratu)
  • gramów H.3PO4 użyte = (48,64 gramów Na3PO4) x (1 mol Na3PO4/163,94 g Na3PO4) x (1 mol H3PO4/ 1 mol Na3PO4) x (98 g H3PO4/ 1 mol)
  • gramów H.3PO4 używane = 29,08 gramów

Liczbę tę można wykorzystać do określenia pozostałej ilości nadmiaru reagenta.

  • Gramów H.3PO4 pozostałe = początkowe gramy H3PO4 - gramów H.3PO4 używany
  • gramów H.3PO4 pozostałe = 30,80 gramów - 29,08 gramów
  • gramów H.3PO4 pozostałe = 1,72 grama

Odpowiedź

Gdy 35,60 gramów NaOH poddaje się reakcji z 30,80 gramami H3PO4,

  • za. 48,64 gramów Na3PO4 powstają.
  • b. NaOH był reagentem ograniczającym.
  • do. 1,72 gramów H3PO4 pozostać na ukończeniu.
instagram story viewer