Chemické reakce převádějí reaktanty na produkty, ale v produktech reakce obvykle vždy zůstane určité množství reaktantů. Reaktanty, které zůstávají v produktech nepoužité, snižují čistotu výtěžku reakce. Stanovení očekávaného výtěžku reakce zahrnuje určení, který reaktant je limitujícím reaktantem pro rovnici. Jakékoli množství dalších reaktantů nad rámec toho, co je nutné pro splnění požadavků chemické rovnice, zůstane ve výrobcích. Jednotkami měření pro reaktanty, které nereagují, jsou moly. Chcete-li zvýšit čistotu produktu, musíte vědět, kolik reaktantů je třeba eliminovat podle hmotnosti.
Vypočítejte molekulovou hmotnost všech reaktantů. Sečtěte atomovou hmotnost každého atomu v každé reaktantu. Například pro chemickou reakci, která zahrnuje CaCO3 a HCl, vypočítejte molekulovou hmotnost obou reaktantů. Molekulární hmotnost HCl se rovná součtu atomových hmotností vodíku a atomové hmotnosti chloru, což vede k 1,008 + 35,453 = 36,461 g / mol. Molekulární hmotnost CaCO3 se rovná součtu atomových hmotností vápníku, uhlíku a trojnásobku atomové hmotnosti kyslíku, což vede k 40,078 + 12,011 + 3 * 15,999 = 100,086 g / mol.
Určete molární poměr pro každou reaktantu. Molární poměr specifikuje, kolik molů jednoho reaktantu je zapotřebí k dokončení reakce. Pokračováním příkladu, jaký je molární poměr pro CaCO3 a HCl v rovnici: CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + CO2 + H20. Molární poměr pro CaCO3 je 1 mol CaCO3 vyžaduje 2 moly HC1, proto je poměr 1: 2. Pro HCl vyžaduje 1 mol HC1 1/2 mol CaCO3 pro úplnou reakci, proto je poměr pro HCl 1: 1/2.
Určete limitující činidlo pro reakci. Omezujícím reaktantem rovnice je reaktant zcela použitý během reakce. Pomocí molárního poměru a počátečních množství reaktantů zjistíte, který reaktant je limitujícím reaktantem. V pokračování příkladu předpokládejme, že reakce začíná 30 027 gramy CaCO3 a 10 938 gramů HC1. Převeďte tyto hodnoty na moly dělením jejich molekulovými hmotnostmi. Existuje 0,300 mol CaCO3 a 0,478 mol HCl. Podle molárního poměru pro CaCO3 by 0,300 gramu CaCO3 vyžadovalo 0,600 gramu HCI, aby mohla úplně reagovat. Proto je HCl limitujícím reaktantem.
Odečtěte množství každého reaktantu od počátečního množství, abyste zjistili množství reagencií převyšující potřebu. Při použití molárního poměru pro HCl vyžaduje 0,478 mol HCL 0,239 mol CaCO3 pro úplnou reakci. Přebytek CaCO3 je počáteční částka minus konečná částka. Množství CaCO3 v produktu je 0,300 - 0,239 = 0,061 mol CaCO3.
Převeďte množství každého přebytku reaktantu na gramy pomocí jeho molekulové hmotnosti. Hmotnost se rovná molekulové hmotnosti vynásobené počtem molů. CaCO3 je v tomto příkladu jediný přebytečný reaktant, takže množství CaCO3 je 100,089 * 0,061 = 6,105 gramů.