Bestemmelse af reaktantrester i kemiske produkter:en trin-for-trin guide

Af Sean Lancaster , Opdateret Aug302022

I enhver kemisk syntese afhænger renheden af slutproduktet af, hvor meget af udgangsmaterialerne, der forbliver uomsat. Bestemmelse af det forventede udbytte kræver identifikation af den begrænsende reaktant og beregning af massen af overskydende reaktanter, der forbliver i produktet.

Trin 1:List reaktanterne

Skriv hvert stof ned, der deltager i den balancerede ligning. Disse er de eneste arter, der kan forblive i det færdige produkt.

Trin 2:Beregn molekylvægte

Sum atomvægtene af hvert grundstof i en reaktant. For eksempel:

• HCl :1.008+35.453=36.461gmol‑1
• CaCO₃ :40.078+12.011+3×15.999=100.086gmol‑1

Trin 3:Bestem molforholdet

Fra den afbalancerede ligning kan du læse, hvor mange mol af hver reaktant, der skal til. Til reaktionenCaCO₃ + 2HCl → CaCl2 + CO₂ + H2O :

• 1 mol CaCO₃ kræver 2mol HCl (forhold 1:2)
• 1 mol HCl kræver ½ mol CaCO₃ (forhold 1:½)

Trin 4:Identificer det begrænsende reagens

Konverter startmasserne til mol (masse ÷ molekylvægt). I vores eksempel:

• 30,027 g CaCO₃ ÷ 100,086 gmol‑1  =0,300 mol
• 10,938 g HCl ÷ 36,461 gmol‑1  =0,478 mol

Ved at bruge forholdet 1:2 ville 0,300 mol CaCO₃ forbruge 0,600 mol HCl. Fordi der kun er 0,478 mol HCl til stede, er HCl det begrænsende reagens.

Trin 5:Beregn overskydende reaktant

Bestem, hvor meget af den ikke-begrænsende reaktant, der er tilbage efter reaktionen. 0,478 mol HCl har brug for 0,239 mol CaCO₃ for at reagere fuldstændigt. Overskydende CaCO₃ =0,300–0,239=0,061 mol.

Trin 6:Konverter overskydende til gram

Multiplicer de overskydende mol med molekylvægten:0,061 mol × 100,086 gmol‑1  ≈6,10 g CaCO₃ tilbage i produktet.

Værktøjer, du skal bruge

• Periodisk tabel (for atomvægte)
• Balanceret kemisk ligning
• Videnskabelig lommeregner

Ved at følge disse trin kan du nøjagtigt kvantificere ureagerede arter, så du kan designe oprensninger, der opnår den ønskede produktrenhed.