Chemické reakcie konvertujú reaktanty na produkty, ale v produktoch reakcie zvyčajne vždy zostáva určité množstvo reaktantov. Reaktanty, ktoré zostávajú v produktoch nepoužité, znižujú čistotu výťažku reakcie. Určenie očakávaného výťažku reakcie zahŕňa určenie, ktorý reaktant je limitujúcim reaktantom pre rovnicu. Akékoľvek množstvo ďalších reaktantov nad rámec toho, čo je potrebné na splnenie požiadaviek chemickej rovnice, zostane vo výrobkoch. Mernými jednotkami pre reaktanty, ktoré nereagujú, sú mole. Na zvýšenie čistoty produktu musíte vedieť, koľko reaktantov je potrebné vylúčiť podľa hmotnosti.
Vypočítajte molekulovú hmotnosť všetkých reaktantov. Spojte atómovú hmotnosť každého atómu v každej reaktantnej látke. Napríklad pre chemickú reakciu, ktorá zahŕňa CaCO3 a HCl, vypočítajte molekulovú hmotnosť oboch reaktantov. Molekulová hmotnosť HCl sa rovná súčtu atómových hmotností vodíka a atómovej hmotnosti chlóru, čo vedie k 1,008 + 35,453 = 36,461 g / mol. Molekulová hmotnosť CaCO3 sa rovná súčtu atómových hmotností vápnika, uhlíka a trojnásobku atómovej hmotnosti kyslíka, čo vedie k 40,078 + 12,011 + 3 * 15,999 = 100,086 g / mol.
Stanovte molárny pomer pre každú reaktantu. Molárny pomer určuje, koľko mólov jedného reaktantu je potrebných na dokončenie reakcie. V pokračovaní príkladu, aký je molárny pomer pre CaCO3 a HCl v rovnici: CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + CO2 + H20. Molárny pomer pre CaCO3 je 1 mol CaCO3 vyžaduje 2 móly HCl, preto je pomer 1: 2. Pre HCl vyžaduje 1 mol HCl 1/2 mol CaCO3 pre úplnú reakciu, preto je pomer pre HCl 1: 1/2.
Určte limitujúce činidlo pre reakciu. Limitujúcim reaktantom rovnice je reaktant úplne použitý v priebehu reakcie. Pomocou molárneho pomeru a počiatočných množstiev reaktantov môžete zistiť, ktorý reaktant je limitujúcim reaktantom. V pokračovaní príkladu predpokladajme, že reakcia začína 30,027 gramami CaCO3 a 10,938 gramami HCl. Preveďte tieto hodnoty na móly vydelením ich molekulových hmotností. Existuje 0,300 mólov CaCO3 a 0,478 mólov HCl. Podľa molárneho pomeru pre CaCO3 by 0,300 gramu CaCO3 vyžadovalo 0,600 gramu HCl, aby mohla úplne reagovať. Preto je HCl limitujúcim reaktantom.
Odpočítajte množstvo každého reaktantu od východiskového množstva, aby ste zistili množstvo reagentov presahujúce potrebu. Použitím molárneho pomeru pre HCl vyžaduje 0,478 mólov HCL pre úplnú reakciu 0,239 mólov CaC03. Prebytočné množstvo CaCO3 je počiatočná suma mínus konečná suma. Množstvo CaCO3 v produkte je 0,300 - 0,239 = 0,061 molu CaCO3.
Prepočítajte množstvo každého nadbytku reaktantu na gramy pomocou jeho molekulovej hmotnosti. Hmotnosť sa rovná molekulovej hmotnosti vynásobenej počtom mólov. CaCO3 je jediný prebytočný reaktant v tomto príklade, takže množstvo CaCO3 je 100,089 * 0,061 = 6,105 gramu.