Instructions pour limiter Réactifs

June 18

Instructions pour limiter Réactifs


Si vous avez effectué une expérience dans le cadre d'un laboratoire de chimie ou examinez les résultats d'une expérience dans une classe de chimie, vous pouvez avoir besoin de savoir comment identifier le réactif limitant, ce qui est le réactif complètement consommé dans une réaction. Avec la stoechiométrie de la réaction, la quantité de réactif limitant fourni détermine le rendement théorique - la quantité maximale de produit que nous pourrions faire en supposant que la réaction est allé à la fin et tout est allé parfaitement. Voici les quelques étapes simples pour identifier le réactif limitant.

Instructions

1 Déterminer la quantité de chaque réactif était présent. Si vous travaillez ce problème sur un devoir, cette information préliminaire sera probablement fournie dans le cadre de la question. Si vous travaillez ce problème suite à un laboratoire, vous avez mesuré les quantités de deux réactifs avant de commencer l'expérience, de sorte que vous devriez déjà avoir cette information.

2 Équilibrer l'équation chimique de la réaction qui a eu lieu. Si vous combinez le phosphore élémentaire avec du chlore gazeux pour faire le pentachlorure de phosphore, par exemple, la réaction asymétrique serait comme suit:

P4 + Cl2 -> PCl3

Notez que nous avons quatre atomes de phosphore sur un côté et seulement un sur l'autre, de sorte que l'on multiplie l'autre côté par quatre pour obtenir:

P4 + Cl2 ---> 4 PCl3

Très bien, mais maintenant nous avons 12 atomes de chlore sur un côté et seulement 2 sur l'autre, donc nous multiplions le chlore gazeux par 6 pour obtenir:

P4 + 6 Cl2 ---> 4 PCl3

et maintenant les soldes d'équations parfaitement.

Qu'est-ce que les coefficients devant les réactifs et produits signifient? Ces "coefficients stoechiométriques" nous indiquent le rapport entre chacun des réactifs et des produits. Dans cet exemple, par exemple, nous aurions besoin de 6 molécules de chlore pour chaque 1 molécule de phosphore, qui, combiné donnerait 4 molécules de produit. Par conséquent, nous savons que pour chaque mole de phosphore, nous ajoutons, nous avons besoin de 6 moles de chlore gazeux afin de maximiser la quantité de produit que nous fabriquons.

3 Diviser la masse que vous avez utilisé de chaque réactif par sa masse molaire à convertir en moles. Disons que vous avez utilisé 30 grammes de phosphore et 30 grammes de chlore gazeux, par exemple. Si vous regardez le phosphore sur le tableau périodique, vous remarquerez un certain nombre sous le symbole "P": 30,97, le poids atomique standard. Cela signifie que chaque mole d'atomes de phosphore pèse 30,97 grammes. Chaque molécule de phosphore contient quatre atomes de phosphore, de sorte que une mole de molécules de phosphore contient quatre moles d'atomes de phosphore, de sorte que la masse molaire de molécules de phosphore est de 4 x 30,97 = 123,9 grammes par mole.

Nous pouvons répéter ce calcul pour le chlore pour obtenir une masse molaire de 70,9 grammes par mole (parce que chaque molécule de chlore contient 2 atomes de chlore, masse ainsi 2 x molaire du chlore = 70,90). Si nous divisons notre masse de départ de 30 grammes pour le chlore par 70,90 grammes par mole, qui nous donne 0.423 moles de gaz de chlore pour commencer. Nous répétons ce calcul pour le phosphore (en divisant la masse de départ en masse molaire), de sorte que nous constatons que nous avions 0.242 moles de phosphore.

4 Multiplier le nombre de moles d'un réactif par le rapport entre les réactifs. Dans notre cas, le rapport entre le phosphore et le chlore est de 1: 4. Par conséquent, pour chaque mole de phosphore, nous avons besoin de quatre moles de chlore. Nous pourrions multiplier les moles de départ de chlore par 1/4 pour obtenir 0,106 - le nombre de moles de phosphore dont nous avons besoin pour une réaction équilibrée. Sinon, nous pourrions multiplier le nombre de moles de phosphore par 4 pour obtenir 0,968 - le nombre de moles de chlore, nous aurions besoin d'une réaction équilibrée.

5 Déterminer lequel réactif est présent en quantités insuffisantes. Dans notre exemple, pour obtenir une réaction équilibrée dont nous avons besoin soit d'augmenter le nombre de moles de chlore que nous avons à 0,968 ou diminuer le nombre de moles de phosphore que nous avons à 0,106. Par conséquent, le phosphore est présent en excès, parce que nous avons plus de lui que nous avons besoin. Pour le chlore, d'autre part, nous aurions besoin d'augmenter le montant que nous devons obtenir une réaction équilibrée. Cela signifie que le chlore est présent en quantité insuffisante - et il est le réactif limitant dans cette réaction.