Nitrogen og brint reagerer og danner ammoniak. Hvis du 45 g nitrogen med 30 brint, hvad vil massen være i slutningen Inkluder forener?

$$N_2 + 3H_2 \højrepil 2NH_3$$

For at bestemme massen i slutningen af ​​reaktionen skal vi beregne den begrænsende reaktant. Dette er den reaktant, der forbruges fuldstændigt i reaktionen, hvilket begrænser mængden af ​​produkt, der kan dannes.

For at beregne den begrænsende reaktant kan vi sammenligne reaktanternes faktiske molforhold med de støkiometriske molforhold fra den afbalancerede kemiske ligning.

Først beregner vi mol af hver reaktant:

$$Moler \ af \ N_2 =45 g / 28 g/mol =1,61 mol$$

$$Moler \ af \ H_2 =30 g / 2 g/mol =15 mol$$

Dernæst beregner vi molforholdet mellem reaktanterne:

$$Mole \ forhold \ af \ N_2 \ til \ H_2 =1,61 mol / 15 mol =0,107$$

Det støkiometriske molforhold mellem N2 og H2 fra den afbalancerede kemiske ligning er 1:3, hvilket svarer til 0,333.

Ved at sammenligne det faktiske molforhold med det støkiometriske molforhold kan vi se, at N2 er den begrænsende reaktant, fordi dets faktiske molforhold er mindre end det støkiometriske molforhold. Dette betyder, at al N2 vil blive forbrugt i reaktionen, og mængden af ​​produceret NH3 vil være begrænset af mængden af ​​tilgængelig N2.

For at beregne massen af ​​produceret NH3 bruger vi støkiometrien af ​​den afbalancerede kemiske ligning. For hver 1 mol N2, der reagerer, produceres der 2 mol NH3. Den molære masse af NH3 er 17 g/mol.

$$Moler \ af \ NH_3 \ produceret =1,61 mol \ N_2 \ gange 2 mol \ NH_3 / 1 mol \ N_2 =3,22 mol \ NH_3$$

$$ Masse \ af \ NH_3 \ produceret =3,22 mol \ NH_3 \ gange 17 g/mol =54,54 g$$

Derfor vil massen ved slutningen af ​​reaktionen være 54,54 g NH3.