Ограничавање реактивних проблема у хемији

А балансирана хемијска једначина приказује моларне количине од реактанти који ће реаговати заједно да производе моларне количине производи. У стварном свету, реактанти се ретко спајају са тачно потребном количином. Један реактант ће се у потпуности искористити пре осталих. Прво искоришћени реактант познат је каоограничавајући реактант. Остали реактанти се делимично троше тамо где се преостала количина сматра „вишком“. Овај пример проблема показује методу за одређивање ограничавајућег реактанта хемијске реакције.

Натријум хидроксид (НаОХ) реагује са фосфорном киселином (Х₃ПО₄) да би се формирао натријум-фосфат (На₃ПО₄) и воде (Х₂О) реакцијом:

• 3 НаОХ (вод.) + Х₃ПО₄(ак) → На₃ПО₄(ак) + 3Х₂О (л)

Ако 35,60 грама НаОХ реагује са 30,80 грама Х₃ПО₄,

• а. Колико грама На₃ПО₄ се формирају?
• б. Шта је ограничавајући реактант?
• ц. Колико грама вишка реактанта остаје када је реакција завршена?

Корисна информација:

• Моларна маса НаОХ = 40,00 грама
• Моларна маса Х₃ПО₄ = 98,00 грама
• Моларна маса На₃ПО₄ = 163,94 грама

Да бисте одредили ограничавајући реактант, израчунајте количину производа који је формирао сваки реактант. Реактант који производи најмање количине производа је ограничавајући реактант.

За одређивање броја грама На₃ПО₄ формирана:

• грама На₃ПО₄ = (грама реактанта) к (мол реактанта / моларна маса реактаната) к (мол однос: производ / реактант) к (моларна маса производа / мол производа)

Количина На₃ПО₄ формирано од 35,60 грама НаОХ

• грама На₃ПО₄ = (35,60 г НаОХ) к (1 мол НаОХ / 40,00 г НаОХ) к (1 мол На₃ПО₄/ 3 мол НаОХ) к (163,94 г На₃ПО₄/ 1 мол На₃ПО₄)
• грама На₃ПО₄ = 48,64 грама

Количина На₃ПО₄ формирано од 30,80 грама Х₃ПО₄

• грама На₃ПО₄ = (30,80 г Х)₃ПО₄) к (1 мол Х₃ПО₄/98,00 грама Х₃ПО₄) к (1 мол На₃ПО₄/ 1 мол Х₃ПО₄) к (163,94 г На₃ПО₄/ 1 мол На₃ПО₄)
• грама На₃ПО₄ = 51,52 грама

Натријум-хидроксид је формирао мање производа од фосфорне киселине. То значи да је натријум хидроксид био ограничавајући реактант и формира се 48,64 грама натријум-фосфата.

Да би се утврдила количина вишак реактанта преостало, потребна количина је потребна.

• грама коришћеног реактанта = (грама формираног производа) к (1 мол производа / моларна маса производа) к (мол однос реактанта / производа) к (моларна маса реактанта)
• грама Х₃ПО₄ коришћено = (48,64 грама На₃ПО₄) к (1 мол На₃ПО₄/163,94 г На₃ПО₄) к (1 мол Х₃ПО₄/ 1 мол На₃ПО₄) к (98 г Х)₃ПО₄/ 1 мол)
• грама Х₃ПО₄ коришћено = 29,08 грама

Овај број се може користити за одређивање преостале количине вишка реактанта.

• Грамс Х₃ПО₄ преостали = почетни грам Х₃ПО₄ - грама Х₃ПО₄ користи
• грама Х₃ПО₄ преостало = 30,80 грама - 29,08 грама
• грама Х₃ПО₄ преостало = 1,72 грама

Када 35,60 грама НаОХ реагује са 30,80 грама Х₃ПО₄,

• а. 48,64 грама На₃ПО₄ се формирају.
• б. НаОХ је био ограничавајући реактант.
• ц. 1,72 грама Х₃ПО₄ остају при завршетку.