4.2
Bij een chemische reactie interageren reactanten met elkaar om producten te vormen. De reactant die volledig wordt verbruikt, is de beperkende reactant, en de reactant die aanwezig is in een hoeveelheid die groter is dan nodig is om volledig te reageren met de beperkende reactant, is de overmaat aan reactant. Een receptanalogie is nuttig om deze concepten te begrijpen.
In dit recept maak je vijf wafels met een kopje bloem, 2 eieren en 3 eetlepels suiker. Als er 3 kopjes bloem, 4 eieren en 8 eetlepels suiker zijn, hoeveel wafels kunnen er dan gemaakt worden? Er is genoeg bloem om 15 wafels te maken en genoeg suiker om 13 1/3 wafels te maken.
Er zijn echter maar genoeg eieren voor 10 wafels. Hier is ei de beperkende reactant omdat het de minste hoeveelheid wafels maakt, terwijl de bloem en de suiker teveel zijn. Denk nu aan de verbrandingsreactie tussen methaan en zuurstof om kooldioxide en water te produceren.
Bedenk dat de coëfficiënten van een uitgebalanceerde vergelijking de stoichiometrische hoeveelheden van de reactanten en producten vertegenwoordigen. Daarom is de stoichiometrische molverhouding van methaan tot kooldioxide één op één en die van zuurstof tot kooldioxide twee op één. Stel dat er 80 gram methaan en 128 gram zuurstof is.
Wat is de beperkende reactant en hoeveel kooldioxide zal er worden gevormd? Ten eerste moeten de massa's van de reactanten worden omgezet in molen met behulp van hun molaire massa's. Stoichiometrisch produceert 5 mol methaan 5 mol kooldioxide, terwijl 4 mol zuurstof slechts 2 mol kooldioxide produceert.
Omdat zuurstof de minste hoeveelheid kooldioxide produceert, is het de beperkende reactant, terwijl methaan de overmaat aan reactant is. Als we de beperkende reactant kennen, kan het aantal productmolen worden omgezet in grammen. Daarom kan 88 gram kooldioxide worden geproduceerd.
Maar hoeveel methaan reageert niet? De molverhouding methaan tot zuurstof geeft aan dat vier mol zuurstof volledig zou reageren met 2 mol methaan. Dus 3 mol niet-gereageerd methaan zijn de overmaat.
De relatieve hoeveelheden reactanten en producten die in een uitgebalanceerde chemische vergelijking worden weergegeven, worden vaak stoichiometrische…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.