13 Příklad limitujícího reaktantu: Podrobné vysvětlení

by

Projekt limitující činidlo Výraz "reaktant" je definován jako reaktant, který je zcela spotřebován v reakčním médiu. Ve většině případů zůstávají některé z reaktantů po dokončení reakce v přebytku.

V tomto článku „příklad omezujícího činidla“ jsou níže diskutovány následující příklady omezujícího činidla.

  1. Tvorba amoniaku
  2. Respirační reakce
  3. REACTina mezi BaCl2 a AgNO3
  4. Oxidace hořčíku
  5. Reakce mezi peroxidem sodným a vodou
  6. Reakce mezi C2H3Br3 s kyslíkem
  7. Oxidace oxidu kobaltnatého.
  8. Reakce mezi oxidem křemičitým a H2F2
  9. Spalování benzenu
  10. Spalování ethylenu
  11. Oxidace amoniaku
  12. Reakce mezi Fe2O3 s přebytkem uhlíku
  13. Spalování sacharózy

Limitující příklad reaktantu

příklad limitujícího reaktantu
Koncept limitujícího činidla.
Kredit: Wikimedia Commons

Tvorba amoniaku

Vyvážená rovnice tvorby amoniaku v Haberově procesní reakci je uvedena níže -

N2 + 3H2 = 2NH3

 Poměr dusíku a vodíku je tedy při tvorbě amoniaku 1:3.

Jestliže 2 moly dusíku reagují se 6 moly vodíku, pak poměr 2 molů dusíku k 6 molům vodíku bude -

                  2 : 6 = 1 : 3

Tedy (3-2)= 1 mol dusíku nezreaguje a jako produkt se vyrobí 4 moly amoniaku.

2 mol N2+ 6 mol H2 = 4 mol NH3

Ve výše uvedeném příkladem dusíku je přebytek činidla a vodíku je limitující činidlo.

Chcete-li vědět více, zkontrolujte: Tvorba peptidové vazby: Jak, Proč, Kde, Vyčerpávající fakta o tom

Respirační reakce

Vyvážená reakce dýchání je

C6H12O6 + 6O2 = 6 CO2 + 6H2O + Energie

Jaké množství CO2 vzniká ve výše uvedené reakci, pokud 30 g glukózy reaguje s 50 g kyslíku?

Počet molů glukózy = 30 g ×  (1 mol/180.06 gm mol-1)

                                              = 0.1667 mol glukózy.

Molová čísla kyslíku = 50 g× (1 mol/32 gm mol-1)

                                             = 1.5625 mol kyslíku. 

[Molární hmotnost glukózy a kyslíku je 180.06 g. po-1 a 32 gm mol-1 respektive].

použít 1.5625 g O2 bude zapotřebí , (1.5625/6) = 0.2604 mol glukózy. Nebo pro použití 0.1667 mol glukózy bude potřeba (0.1667*6) = 1.0002 mol kyslíku, protože poměr strany reaktantu, kterou je glukóza, s kyslíkem je 1:6.

molární poměr reaktantu přítomného v reakčním médiu.

Kyslík: glukóza = 1.0002: 0.2604

                                = 3.84. Vytvoří se tedy 0.2604 molu glukózy (0.2604 * 6) = 1.0002 molu oxidu uhličitého.

Zbývající nebo přebytečné množství kyslíku je = (1.5625-1.0002) mol = 0.5623 mol kyslíku.

Takže limitujícím činidlem výše uvedené chemické reakce je glukóza.

Reakce mezi BaCl2 a AgNO3

25 ml 0.315 molárního chloridu barnatého (BaCl2) reaguje s přebytkem dusičnanu stříbrného (AgNO3) za vzniku sraženiny chloridu stříbrného (AgCl). Ve formě sraženiny se izoluje 1.85 g AgCl. Jaký bude teoretický výtěžek a procento výtěžku této reakce?

BaCl2 + 2 AgNO3 = 2AgCl + Ba(NO3)2

Molová čísla BaCl2 = Koncentrace BaCl2 * celkový objem roztoku

= {(0.315 molární BaCl2)×  (25/1000)} mol

= 7.875× 10-3

Teoretický výtěžek AgCl bude tedy -

(7.875× 10-3) mol BaCl2 ×  (2 mol AgCl/1 mol BaCl2) × (143.3 g AgCl/ 1mol AgCl)

= 2.257 g AgCl

 Procento výnosu -

% výtěžek = (skutečný výtěžek / teoretický výtěžek) * 100 %

              = (1.85 / 2.25) × 100%

             = 82.22%

Chcete-li vědět více, postupujte takto: 5+ Příklady kovových vazeb: Vysvětlení a podrobná fakta

Oxidace hořčíku

Vypočítejte možnou hmotnost oxidu hořečnatého, pokud 2.50 g Mg reaguje s 16 g O2?

2 mg + O2 = 2MgO

(2.5 g Mg / 24.3 g Mg)× (2 mol MgO/ 2 mol Mg)× (40.3 g MgO / 1 mol MgO)

= 4.15 g MgO

(16 g O2/ 32 g O2)× (2 mol MgO/1 mol O2)× (40.3 g MgO/ 1 mol MgO)

= 40.3 g MgO

V tomto příkladu je Mg limitující reaktant, protože produkuje menší množství MgO než O2.

Reakce mezi peroxidem sodným a vodou

Jaké je limitující činidlo, když 80 g Na2O2 se nechá reagovat s 30 g H2O?

2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2

(80 g Na2O2/ 77.96 g) = 1.026 mol Na2O2

(30 g H2O/ 18 g) = 1.67 mol H2O

Na spotřebu veškeré vody 1.67 molu Na2O2 jsou potřeba.

Tak Na2O2 je v tomto příkladu limitující reaktant.

Reakce mezi C2H3Br3 s kyslíkem

Co je limitujícím činidlem, když 78 g C2H3Br3 bude nutné reagovat s 50 g O2?

4 C2H3Br3 + 11 O2= 8 CO2+ 6H2O + 6Br2

78 g C2H3Br3= 0.292 molu C2H3Br3

0.292 molu C2H3Br3 ×  (8 mol CO2/4 mol C2H3Br3) × (44.01 g CO2/ 1 mol CO2) = 25.70 g CO2

50 g O2= 1.5625 molu O2

             = 50.01 g CO2

Tak C2H3Br3 je v tomto příkladu limitující reaktant.

Chcete-li vědět více, postupujte takto: Peptid Bond vs Ester Bond: Srovnávací analýza a fakta

Oxidace oxidu kobaltnatého

Jaké je limitující činidlo, když se 30 g CoO spojí s 2.8 g kyslíku?

4CoO+ O2 = 2Co2O3

(30 g CoO/74.9 g) = 0.400. mol CoO

2.8 g O2 = 0.0875 molu O2

Chcete-li využít všechen kyslík (0.0875× 4) = je zapotřebí 0.35 molu oxidu kobaltu. Ale existuje 0.400 molů CoO.

CoO je přebytečné činidlo a kyslík je limitující činidlo.

Reakce mezi oxidem křemičitým a H2F2

Určete limitující činidlo při 30 g SiO2 reaguje s 22 g H2F2?

SiO2+ 2H2F2 = SiF4 +2 H2O

 (30 g SiO2/ 60.08 g) = 0.4993 mol SiO2

22 g H2F2= 0.6875 mol H2F2.

Ke spotřebě veškerého oxidu křemičitého (0.4993× 2) = 0.9986 mol H2F2 bude vyžadováno. Je zde však přítomno pouze 0.6875 molu kyslíku.

Tak H2F2 je v tomto příkladu limitující reaktant.

Spalování benzenu

Vyvážená rovnice je -

C6H6 (l) + 152 (g) = 12CO2 (g) + 6H2O (g)

Jaké je limitní činidlo, když 1.2 mol benzenu reaguje s 12 mol kyslíku?

1.2 mol benzenu× (15 mol kyslíku / 2 mol benzenu)

= 9 mol benzenu

Pokud je přítomno 18 mol kyslíku, pak (18-9) = 9 mol kyslíku zůstane nezreagováno.

Benzen je tedy limitujícím činidlem.

Chcete-li vědět více, postupujte takto: Funkce peptidové vazby: podrobná faktická a srovnávací analýza

Spalování ethylenu

Jaká je limitující složka, když 5 g ethylenu (C2H4) se spálí s 3.2 g kyslíku?

C2H4(g) + 32(g) = 2 CO2 (g) +2H2O (g)

(5 g ethylenu/28 g) = 0.178 molu ethylenu

3.2 g kyslíku = 0.1 molu kyslíku

Chcete-li použít veškerý etylen (0.178× 3) = bude potřeba 0.534 molu kyslíku. Je zde však pouze 0.1 molu kyslíku.

V tomto příkladu je tedy kyslík omezujícím činidlem.

Oxidace amoniaku

Co bude limitujícím činidlem, když 5.5 g amoniaku zreaguje se 16 g kyslíku?

4NH3 (g) +52 (g) = 4NO (g) + 6H2O (g)

(5.5 g amoniaku/17 g) = 0.323 molu amoniaku

(16 g kyslíku) = 0.5 molu kyslíku

Počet molů NO = 0.323 mol NH3×  (4 mol NO/4 mol NH3)

                                   = 0.323 mol NO

Počet molů NO z O2 výpočet = 0.5× (4 mol NO/ 5 mol NO) = 0.4 mol NO

Amoniak zde působí jako limitující reaktant.

Reakce mezi Fe2O3 s přebytkem uhlíku

Jaké je limitující činidlo, když 0.26 mol Fe2O3 je kombinován se 14 g uhlíku?

Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO

(0.26 mol Fe2O3/159.69 g) = 1.62× 10-3 mol Fe2O3

 (14 g uhlíku/12 g) = 1.167 mol uhlíku

Chcete-li použít všechny Fe2O3, (1.62× 10-3× 3) = 4.86 ×  10 -3 budou vyžadovány moly uhlíku, ale uhlík je přítomen v nadměrném množství.

Tedy Fe2O3 je v tomto příkladu limitující reaktant.

Spalování sacharózy

10 g sacharózy reaguje s 8 g kyslíku. Který z nich je omezující reaktant?

C12H22O11 + 12O2 = 12 CO2 + 11H2O

(10 g sacharózy/342.3 g) = 0.0292 molu sacharózy

(8 g kyslíku/ 32 g) = 0.25 molu kyslíku

Chcete-li použít veškerou sacharózu (0.0292×  12) = bude potřeba 0.350 molu kyslíku, ale kyslík je přítomen v menším množství, než je požadované množství.

Kyslík je tedy limitující reaktant v tomto příkladu.

Také čtení: