Kemijske reakcije pretvorijo reaktante v produkte, vendar v produktih reakcije običajno ostane nekaj reaktantov. Reaktanti, ki v izdelkih ostanejo neuporabljeni, zmanjšajo čistost reakcijskega donosa. Določanje pričakovanega izkoristka reakcije vključuje določanje, kateri reaktant je omejevalni reaktant za enačbo. Vsaka količina drugih reagentov, ki presega potrebno za izpolnitev zahtev kemijske enačbe, ostane v izdelkih. Merske enote za reaktante, ki ne reagirajo, so moli. Da bi povečali čistost izdelka, morate vedeti, koliko reaktantov odstranite po teži.
Izračunajte molekulsko maso vseh reaktantov. Seštejemo atomsko težo vsakega atoma v vsakem reaktantu. Na primer, za kemijsko reakcijo, ki vključuje CaCO3 in HCl, izračunajte molekulsko maso obeh reaktantov. Molekulska masa HCl je enaka dodajanju atomske teže vodika in atomske teže klora, kar ima za posledico 1,008 + 35,453 = 36,461 g / mol. Molekulska masa CaCO3 je enaka dodajanju atomske teže kalcija, ogljika in trikratni atomski teži kisika, kar ima za posledico 40.078 + 12.011 + 3 * 15.999 = 100.086 g / mol.
Določite molsko razmerje za vsak reagent. Molsko razmerje določa, koliko molov enega reaktanta je potrebno, da se reakcija zaključi. Nadaljujemo z zgledom, kakšno je molsko razmerje za CaCO3 in HCl v enačbi: CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + CO2 + H20. Molsko razmerje za CaCO3 je 1 mol CaCO3 zahteva 2 mola HCl, zato je razmerje 1 proti 2. Za HCl 1 mol HCl zahteva 1/2 mola CaCO3 za popolno reakcijo, zato je razmerje za HCl 1 proti 1/2.
Določite mejni reagent za reakcijo. Omejevalni reaktant enačbe je reaktant, ki je v celoti uporabljen med reakcijo. Z uporabo molskega razmerja in začetnih količin reaktantov lahko ugotovite, kateri reaktant je mejni reaktant. V nadaljevanju primera predpostavimo, da se reakcija začne s 30,027 grami CaCO3 in 10,938 grami HCl. Pretvorite te vrednosti v mole, tako da jih delite z njihovimi molekulskimi masami. Obstaja 0,300 molov CaCO3 in 0,478 molov HCl. Glede na molsko razmerje CaCO3 bi za popolno reakcijo 0,300 gramov CaCO3 potrebovalo 0,600 grama HCl. Zato je HCl omejevalni reaktant.
Od začetne količine odštejte količino vsakega reagenta, da ugotovite, koliko reagentov presega potrebe. Če uporabimo molsko razmerje za HCl, je za popolno reakcijo potrebno 0,478 molov HCL 0,239 molov CaCO3. Znesek presežka CaCO3 je začetni znesek minus končni znesek. Količina CaCO3 v izdelku je 0,300 - 0,239 = 0,061 mola CaCO3.
Količino vsakega presežka reaktanta pretvorimo v grame z uporabo njegove molekulske mase. Teža je enaka molekulski masi, pomnoženi s številom molov. CaCO3 je edini presežek reaktanta v tem primeru, zato je količina CaCO3 100,089 * 0,061 = 6,105 gramov.