I eksplosionen af ​​en brintfyldt ballon reagerede 0,90 g med 7,2 ilt for at danne hvor mange gram vanddamp?

$$2H_2(g) + O_2(g) → 2H_2O(g)$$

Den molære masse af hydrogen ($H_2$) er 2,016 g/mol, og den molære masse af oxygen ($O_2$) er 32,00 g/mol. Den molære masse af vand ($H_2O$) er 18,02 g/mol.

For at bestemme den begrænsende reaktant skal vi sammenligne antallet af mol hydrogen og oxygen, der er tilgængeligt for reaktionen.

Først konverterer vi de givne masser af brint og oxygen til mol:

$$mol\rum af \space H_2 =\frac{0,90 \space g}{2,016 \space g/mol} =0,447 \space mol$$

$$mol\space af \space O_2 =\frac{7.2 \space g}{32.00 \space g/mol} =0.225 \space mol$$

Sammenligner vi antallet af mol brint og oxygen, finder vi, at brint er den begrænsende reaktant, fordi det er til stede i en mindre mængde sammenlignet med oxygen.

Derfor vil al brint reagere, og mængden af ​​produceret vanddamp vil blive bestemt af mængden af ​​tilgængelig brint.

Ifølge den afbalancerede kemiske ligning producerer 2 mol brint 2 mol vand. Så 0,447 mol brint vil producere:

$$mol\rum af \space H_2O =0,447 \space mol \spaceH_2 \times \frac{2 \space mol \space H_2O}{2 \space mol \space H_2} =0,447 \space mol \space H_2O$$

Til sidst konverterer vi mol vanddamp tilbage til gram:

$$masse\rum af \space H_2O =0,447 \space mol \time 18,02 \space g/mol =8,05 \space g$$

Derfor vil der blive dannet 8,05 gram vanddamp ved eksplosionen af ​​den brintfyldte ballon.