Kemiske reaktioner omdanner reaktanter til produkter, men der er typisk nogle mængder reaktanter tilbage i reaktionsprodukterne. De reaktanter, der forbliver ubrugte i produkterne, nedsætter reaktionsudbyttets renhed. Bestemmelse af det forventede udbytte af en reaktion inkluderer bestemmelse af, hvilken reaktant der er den begrænsende reaktant for ligningen. Enhver mængde af de andre reaktanter ud over det, der er nødvendigt for at opfylde kravene i den kemiske ligning, forbliver i produkterne. Måleenhederne for reaktanter, der ikke reagerer, er mol. For at øge produktets renhed skal du vide, hvor meget af reaktanterne, der skal elimineres efter vægt.
Beregn molekylvægten af alle reaktanterne. Tilføj atomvægten for hvert atom i hver reaktant. For eksempel beregnes molekylvægten af begge reaktanter for den kemiske reaktion, der involverer CaCO3 og HCI. Molekylvægten af HC1 er lig med tilsætningen af atomvægten af hydrogen og atomvægten af chlor, hvilket resulterer i 1,008 + 35,453 = 36,461 g / mol. Molekylvægten af CaCO3 er lig med tilsætningen af atomvægten af calcium, carbon og tre gange atomvægten af oxygen, hvilket resulterer i 40,078 + 12,011 + 3 * 15,999 = 100,086 g / mol.
Bestem molforholdet for hver reaktant. Molforholdet specificerer, hvor mange mol af en reaktant, der kræves for at reaktionen skal gennemføres. Fortsætter eksemplet, hvad er molforholdet for CaCO3 og HCI i ligningen: CaCO3 + 2 HCI -> CaCl2 + CO2 + H20. Molforholdet for CaCO3 er 1 mol CaCO3 kræver 2 mol HC1, derfor er forholdet 1 til 2. For HCI kræver 1 mol HCI 1/2 mol CaC03 til fuldstændig reaktion, og derfor er forholdet for HCI 1 til 1/2.
Bestem det begrænsende reagens til reaktionen. Den begrænsende reaktant i ligningen er den reaktant, der anvendes fuldstændigt under reaktionen. Ved hjælp af molforholdet og startmængderne af reaktanterne kan du finde ud af, hvilken reaktant der er den begrænsende reaktant. Fortsæt med eksemplet, antag at reaktionen begynder med 30,027 gram CaCO3 og 10,938 gram HC1. Konverter disse værdier til mol ved at dividere med deres molekylvægt. Der er 0,300 mol CaCO3 og 0,478 mol HCI. Ifølge molforholdet for CaCO3 ville 0,300 gram CaCO3 kræve 0,600 gram HC1 for at reagere fuldstændigt. Derfor er HCl den begrænsende reaktant.
Træk mængden af hver reaktant fra startmængden for at finde mængden af reagenser, der overstiger behovet. Ved anvendelse af molforholdet for HCI kræves 0,478 mol HCL 0,239 mol CaCO3 for fuldstændig reaktion. Mængden af overskydende CaCO3 er startbeløb minus slutbeløb. Mængden af CaCO3 i produktet er 0,300 - 0,239 = 0,061 mol CaCO3.
Konverter mængden af hvert overskud af reaktanten til gram ved hjælp af dens molekylvægt. Vægt er lig med molekylvægt ganget med antallet af mol. CaCO3 er den eneste overskydende reaktant i dette eksempel, så mængden af CaCO3 er 100,089 * 0,061 = 6,105 gram.