1. Den kemiske ligning
Reaktionen af methan (CH4) og ilt (O2) er en forbrændingsreaktion, der producerer kuldioxid (CO2) og vand (H2O):
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
2. Støkiometri
Ligningen fortæller os følgende:
* 1 mol CH4 reagerer med 2 mol O2
* 1 mol CH4 producerer 1 mol CO2
* 1 mol CH4 producerer 2 mol H2O
3. Molære masser
* CH4:12,01 g/mol (C) + 4 * 1,01 g/mol (H) =16,05 g/mol
* O2:2 * 16,00 g/mol (O) =32,00 g/mol
4. Beregninger
* mol af CH4: 24 g / 16,05 g / mol =1,5 mol
* mol O2: 96 g / 32,00 g / mol =3 mol
5. Begrænsende reaktant
* fra ligningen: 1 mol CH4 har brug for 2 mol O2.
* Vi har: 1,5 mol CH4 og 3 mol O2.
* Dette betyder: Vi har nok O2 til at reagere med alle CH4. CH4 er den begrænsende reaktant.
6. Produktberegninger
* CO2 produceret: 1,5 mol CH4 * (1 mol CO2 / 1 mol CH4) =1,5 mol CO2
* Mass af CO2: 1,5 mol * 44,01 g/mol =66,02 g
* h2o produceret: 1,5 mol CH4 * (2 mol H2O / 1 mol CH4) =3 mol H2O
* masse af H2O: 3 mol * 18,02 g/mol =54,06 g
Konklusion
Når 24 g CH4 reagerer med 96 g O2:
* CH4 er den begrænsende reaktant.
* 66,02 g CO2 og 54,06 g H2O produceres.