4.2
W reakcji chemicznej reagenty oddziałują ze sobą, tworząc produkty. Reagent, który jest całkowicie zużyty, jest reagentem ograniczającym, a reagent obecny w ilości większej niż jest to konieczne do całkowitej reakcji z reagentem ograniczającym, to reagent nadmiarowy.
Analogia do przepisu jest pomocna w zrozumieniu tych pojęć. Tutaj z jednej szklanki mąki, 2 jajek i 3 łyżek cukru zrobi się pięć gofrów. Jeśli są 3 szklanki mąki, 4 jajka i 8 łyżek cukru, ile gofrów można zrobić?
Jest wystarczająco dużo mąki, aby zrobić 15 gofrów i wystarczająco dużo cukru, aby zrobić 13 1/3 gofrów. Jednak jajek wystarczy tylko na 10 gofrów. Tutaj jajko jest reagentem ograniczającym, ponieważ wytwarza najmniej gofrów, podczas gdy mąki i cukru jest w nadmiarze.
Rozważmy teraz reakcję spalania między metanem a tlenem w celu wytworzenia dwutlenku węgla i wody. Przypomnijmy, że współczynniki zrównoważonego równania reprezentują stechiometryczne ilości reagentów i produktów.
Dlatego stechiometryczny stosunek molowy metanu do dwutlenku węgla wynosi jeden do jednego, a tlenu do dwutlenku węgla dwa do jednego.
Załóżmy, że jest 80 gramów metanu i 128 gramów tlenu. Który jest reagentem ograniczającym i ile dwutlenku węgla się utworzy? Po pierwsze, masy reagentów muszą zostać przekształcone w mole za pomocą ich mas molowych.
Stechiometrycznie 5 moli metanu wytwarza 5 moli dwutlenku węgla, podczas gdy 4 mole tlenu wytwarzają tylko 2 mole dwutlenku węgla. Ponieważ tlen wytwarza najmniejszą ilość dwutlenku węgla, jest reagentem ograniczającym, podczas gdy metan jest reagentem nadmiarowym.
Znając reagent ograniczający, liczbę moli produktu można przeliczyć na gramy. W związku z tym można wyprodukować 88 gramów dwutlenku węgla.
Ale ile metanu nie ulega reakcji? Stosunek molowy metanu do tlenu wskazuje, że cztery mole tlenu całkowicie zareagowałyby z 2 molami metanu. Tak więc 3 mole nieprzereagowanego metanu są w nadmiarze.
Względne ilości reagentów i produktów przedstawione w zrównoważonym równaniu chemicznym są często określane jako ilości stechiometryczne. Jednakże w r…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.