Kemiska reaktioner omvandlar reaktanter till produkter, men vanligtvis finns det alltid några mängder reaktanter kvar i reaktionsprodukterna. De reaktanter som förblir oanvända i produkterna minskar reaktionsutbytets renhet. Bestämning av det förväntade utbytet av en reaktion inkluderar bestämning av vilken reaktant som är den begränsande reaktanten för ekvationen. Varje mängd andra reaktanter utöver det som behövs för att uppfylla kraven i den kemiska ekvationen kommer att finnas kvar i produkterna. Måttenheterna för reaktanter som inte reagerar är mol. För att öka produktens renhet måste du veta hur mycket av reaktanterna som ska elimineras i vikt.
Beräkna molekylvikten för alla reaktanter. Lägg samman atomvikten för varje atom i varje reaktant. Beräkna exempelvis molekylvikten för båda reaktanterna för den kemiska reaktionen som involverar CaCO3 och HCl. Molekylvikten för HCl är lika med tillsatsen av atomvikterna för väte och atomvikten för klor, vilket resulterar i 1,008 + 35,453 = 36,461 g / mol. Molekylvikten av CaCO3 är lika med tillsatsen av atomvikterna av kalcium, kol och tre gånger atomvikt för syre, vilket resulterar i 40,078 + 12,011 + 3 * 15,999 = 100,086 g / mol.
Bestäm molförhållandet för varje reaktant. Molförhållandet anger hur många mol av en reaktant som krävs för att reaktionen ska fullbordas. Fortsätt exemplet, vad är molförhållandet för CaCO3 och HCl i ekvationen: CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + CO2 + H20. Molförhållandet för CaCO3 är 1 mol CaCO3 kräver 2 mol HCl, varför förhållandet är 1 till 2. För HCl kräver 1 mol HCl 1/2 mol CaCO3 för fullständig reaktion, därför är förhållandet för HCl 1-till-1/2.
Bestäm det begränsande reagenset för reaktionen. Den begränsande reaktanten i ekvationen är den reaktant som används fullständigt under reaktionen. Med hjälp av molförhållandet och startmängderna av reaktanterna kan du hitta vilken reaktant som är den begränsande reaktanten. Fortsätt med exemplet, antag att reaktionen börjar med 30,027 gram CaCO3 och 10,938 gram HCl. Konvertera dessa värden till mol genom att dividera med deras molekylvikter. Det finns 0,300 mol CaCO3 och 0,478 mol HCl. Enligt molförhållandet för CaCO3 skulle 0,300 gram CaCO3 kräva 0,600 gram HCl för att reagera fullständigt. Därför är HCl den begränsande reaktanten.
Subtrahera mängden av varje reaktant från utgångsmängden för att hitta mängden reagens som överstiger behoven. Med användning av molförhållandet för HCl, kräver 0,478 mol HCL 0,239 mol CaCO3 för fullständig reaktion. Mängden CaCO3 i överskott är startbeloppet minus slutbeloppet. Mängden CaCO3 i produkten är 0,300 - 0,239 = 0,061 mol CaCO3.
Konvertera mängden av varje överskott av reaktanten till gram med dess molekylvikt. Vikt är lika med molekylvikten multiplicerat med antalet mol. CaCO3 är den enda överskottsreaktanten i detta exempel, så mängden CaCO3 är 100,089 * 0,061 = 6,105 gram.