מהו מגיב מגביל עודף? איך זה מחושב ודוגמאות

ה הגבלת מגיב הוא זה אשר נצרך לחלוטין וקובע כמה המוני של מוצרים נוצרים בתגובה כימית; בעוד מגיב עודף הוא אחד כי אינו מגיב לחלוטין לאחר מגיב להגביל נצרך.

בתגובות רבות, זה נועד כי יש עודף של ריאגנט כדי להבטיח שכל מגיב העניין להגיב. לדוגמא, אם A מגיב עם B לייצר ג ורוצה להגיב לחלוטין, עודף B. עם זאת, סינתזה, וקריטריונים מדעיים וכלכליים מתווספים, הם אלה שמחליטים אם עודף של A או של B.

מגיב מגביל קובע את כמות המוצר שיכול להיווצר בתגובה כימית. לכן, אם אתה יודע כמה אתה הגיב מ, אתה מיד לקבוע כמה נוצר מ C. אף פעם מגיב עודף חושף את כמויות הנוצרות המוצר.

ואם הם צורכים הן A ו- B בתגובה? ואז מדבר על תערובת equimolar של A ו- B. בפועל, עם זאת, לא קל להבטיח כי יש מספר שווה של שומות או ושווי של כל ריאגנטים; במקרה זה, אחד משני, A או B, ניתן להשתמש כדי לחשב את הסכום שנוצר של C.

אינדקס

• 1 איך מגבילים ריאגנטים עודפים??
  • 1.1 שיטה 1
  • 1.2 שיטה 2
• 2 דוגמאות
  • 2.1 - דוגמה 1
  • 2.2 - דוגמה 2
• 3 הפניות

איך מגבילים ריאגנטים עודף מחושב??

ישנן דרכים רבות לזהות ולחשב את כמות מגיב להגביל כי יכול להתערב בתגובה. לאחר חישוב, ריאגנטים אחרים הם עודף.

שיטה לזהות שהוא מגיב מגביל, המבוססת על השוואה של היחס של ריאגנטים עם יחס stoichiometric, אשר מתואר להלן.

שיטה 1

תגובה כימית ניתן schematized בדרך הבאה:

aX + bY => cZ

כאשר X, Y ו- Z מייצגים את מספר השומות של כל מגיב ומוצר. בעוד, a, b ו- c מייצגים את מקדם stoichiometric שלהם, הנובע האיזון הכימי של התגובות.

אם המנה (X / a) ואת המנה (Y / b) מתקבלים, מגיב זה יש את המנה הנמוכה ביותר היא מגיב מגביל.

כאשר יחסי הנ"ל מחושבים מקים את הקשר בין מספר השומות נוכחות התגובה (X, Y ו- Z) ואת המספר מולי מעורב בתגובה, המיוצג על ידי מקדמי stoichiometric של המגיבים (A ו- B).

לכן, ככל שהמשקל המצוין עבור מגיב, כך גדל הגירעון של מגיב זה כדי לסיים את התגובה; ולכן הוא מגיב מגביל.

דוגמה

סו₂(ים) + 3 C (ים) => SiC (ים) + 2 CO₂(ז)

3 גרם של SiO מגיבים₂ (תחמוצת סיליקון) עם 4.5 גרם של C (פחמן).

שומות של SiO₂

מסה = 3 גרם

משקל מולקולרי = 60 גרם / מול

מספר שומות של SiO₂ = 3g / (60g / mol)

0.05 שומות

מספר שומות של C

Mass 49 4.5 g

משקל אטומי = 12 גרם / מול

מספר חפרפרות של C = 4.5 g / (12g / mol)

0.375 שומות

היחס בין מספר החפרפרות של המגיבים לבין המקדמים הסטואיציומטריים שלהם:

עבור SiO₂ 0.05 שומות / 1 מ"ל

Quotient = 0.05

עבור C = 0.375 שומות / 3 שומות

יחס = 0.125

מהשוואת ערכי המרכאות ניתן להסיק כי המגיב המגביל הוא SiO₂.

שיטה 2

המסה המיוצרת SiC מחושב מהתגובה הקודמת כאשר 3 גרם של SiO משמש₂ וכאשר אתה משתמש 4.5 גרם של C

(3 גרם SiO₂) x (1 מול SiO)₂/ 60 גרם SiO₂) x (1 מול SiC / 1 מול SiO)₂) X (40 גרם SiC / 1 מול SiC) = 2 גרם SiC

(4.5 גרם C) x (ג 3 mol / g 36 C) x (1 mol של SiC / 3 mol של C) x (40 גרם SiC / SiC 1 mol) = 5 גרם של SiC

לאחר מכן, יותר SiC (סיליקון קרביד) יהיה מיוצר אם התגובה התרחשה לצרוך את כל הפחמן כי כמות המיוצר כאשר כל SiO היה נצרך₂. לסיכום, SiO₂ הוא מגיב מגביל, שכן כל עודף C יהיה שנוצר יותר SiC.

דוגמאות

-דוגמה 1

0.5 mol של אלומיניום הוא הגיב עם 0.9 mol של כלור (Cl₂) כדי ליצור כלוריד אלומיניום (AlCl₃): מהו מגיב מגביל ומה מגיב עודף? לחשב את המסה של מגיב להגביל את מגיב עודף

2 ב (ים) + 3 קל₂(g) => 2 AlCl₃(ים)

שיטה 1

היחסים בין המפרשים של המגיבים לבין המקדמים הסטואיציומטריים הם:

עבור אלומיניום = 0.5 שומות / 2 שומות

יחס אלומיניום = 0.25

עבור Cl₂ 0.9 0.9 שומות / 3 שומות

יחס Cl₂ 0.3 =

ואז, מגיב להגביל הוא אלומיניום.

מסקנה דומה היא הגיעה, אם אחד קובע את שומות של כלור כי נדרשים להיות משולב עם 0.5 שומות של אלומיניום.

שומות Cl₂ = (0.5 שומות של אל) x (3 שומות של Cl₂/ 2 שומות של אל)

0.75 שומות של Cl₂

אז יש עודף של Cl₂: 0.75 שומות נדרשים להגיב עם האלומיניום, ו 0.9 שומות נמצאים. לכן, יש עודף של 0.15 שומות של Cl_2.

ניתן להסיק כי מגיב מגביל הוא אלומיניום

חישוב ההמונים המגיבים

מסה של מגיב מגביל:

אלומיניום מסת = 0.5 שומות של אל x 27 גרם / mol

13.5 גרם.

מסה אטומית של אל הוא 27g / mol.

מסה של מגיב עודף:

הוא השאיר 0.15 שומות של קל₂

מיסת קלי₂ שאריות = 0.15 שומות Cl₂ x 70 גרם / mol

10.5 גרם

-דוגמה 2

המשוואה הבאה מייצגת את התגובה בין חנקתי כסף בריום כלורי בתמיסה מימית:

2 אגנו₃ (AC) + BaCl₂ (ac) => 2 AgCl (s) + Ba (NO₃)₂ (ac)

על פי משוואה זו, אם פתרון המכיל 62.4g של AgNO₃ הוא מעורבב עם פתרון המכיל 53.1 גרם של BaCl₂: א) מהו מגיב מגביל? ב) כמה ריאגנטים להישאר unreacted? ג) כמה גרם של AgCl נוצרו?

משקולות מולקולריות:

-אגנו₃: 169.9g / mol

-BaCl₂: 208.9 גרם / mol

-AgCl: 143.4 גרם / מול

-Ba (NO₃)₂: 261.9 גרם / mol

שיטה 1

כדי ליישם את שיטה 1, המאפשרת זיהוי של מגיב מגביל, יש צורך לקבוע את החפרפרות של AgNO₃ ו BaCl₂ נוכח התגובה.

שומות של אגנו₃

משקל מולקולרי 169.9 g / mol

מסה = 62.4 גרם

מספר שומות = 62.4 גרם / (169.9 גרם / mol)

0.367 שומות

שומות של באקל₂

משקל מולקולרי = 208.9 גרם / מול

מסה = 53.1 גרם

מספר שומות = 53.1 גרם / (208.9 גרם / מול)

0.254 שומות

קביעת המנות בין מספר החפרפרות של המגיבים לבין המקדמים הסטואיציומטריים שלהן.

עבור אגנו₃ 0.367 שומות / 2 שומות

יחס = 0.184

עבור BaCl₂ 0.254 = שומות / 1 מ"ל

יחס = 0.254

בהתבסס על שיטה 1, הערך של המרכבים מאפשר לזהות את ה- AgNO₃ כמו מגיב מגביל.

חישוב מסה מגיב עודף

האיזון stoichiometric של התגובה עולה כי 2 שומות של AgNO₃ להגיב עם 1 השומה של BaCl_2.

שומות של באקל₂= (0.367 שומות של AgNO₃) x (1 mol BaCl₂/ 2 שומות של אגנו₃)

0.1835 שומות של באקל₂

ואת חפרפרות של באקל₂ כי לא להתערב בתגובה, כלומר, הם עודפים הם:

0.254 שומות - 0.1835 שומות = 0.0705 שומות

מסה BaCl₂ עודף:

0.0705 moles x 208.9 g / mol = 14.72 g

סיכום:

מגיב עודף: BaCl₂

מסה עודפת: 14.72 גרם

חישוב של גרם של AgCl המיוצר התגובה

כדי לחשב את המסה של המוצרים החישובים נעשים על בסיס מגיב להגביל.

g של AgCl = (62.4 גרם של AgNO₃) x (1 מול אגנו₃/ 169.9 גרם) x (2 מ"ל AgCl / 2 מול אגנו₃) x (142.9 g / mol AgCl)

52.48 גרם

הפניות

1. ויטן, דייוויס, פק & סטנלי. (2008). כימיה (8th ed.). למידה CNGAGE.
2. פלורס ג '(2002). כימיה סנטיאנה העריכה
3. ויקיפדיה. (2018). הגבלת מגיב: en.wikipedia.org
4. שאה ס (21 באוגוסט 2018). הגבלת ריאגנטים. כימיה. מקור: chem.libretexts.org
5. סטואיצ'יומטרי להגבלת דוגמאות מגיב. מקור: chemteam.info
6. אוניברסיטת וושינגטון. (2005). הגבלת ריאגנטים. מקור: chemistry.wustl.edu