Kemiska reaktioner omvandlar reaktanter till produkter, men vanligtvis finns det alltid några mängder reaktanter kvar i reaktionsprodukterna. Reaktanterna som är kvar oanvända i produkterna minskar renheten av reaktionsutbytet. Bestämning av det förväntade utbytet av en reaktion innefattar att bestämma vilken reaktant som är den begränsande reaktanten för ekvationen. Vilken som helst mängd av de andra reaktanterna bortom det som behövs för att uppfylla kraven i kemisk ekvation kommer att finnas kvar i produkterna. Måttenheterna för reaktanter som inte reagerar är mol. För att öka produktens renhet måste du veta hur mycket av reaktanterna att eliminera i vikt.
Lista reaktanterna för den kemiska reaktionen av intresse. Dessa är de möjliga reaktanterna kvar i produkten efter att reaktionen är klar.
Beräkna molekylvikten för alla reaktanter. Tillsätt atomvikt för varje atom i varje reaktant. Till exempel, för den kemiska reaktionen som involverar CaCO3 och HCl, beräkna molekylvikten för båda reaktanterna. Molekylvikten av HCl är lika med tillsatsen av väteatomens väte och atomvikt av klor, vilket resulterar i 1,008 + 35,453 = 36,461 g /mol. Molekylvikten för CaCO3 är lika med tillsatsen av atomvikterna av kalcium, kol och tre gånger atomvikt av syre, vilket resulterar i 40.078 + 12.011 +3 * 15.999 = 100.086 g /mol.
Bestäm molförhållande för varje reaktant. Molförhållandet anger hur många moler av en reaktant som krävs för att reaktionen ska gå till slut. Fortsatt exemplet, vad är molförhållandet för CaCO3 och HCl i ekvationen: CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + CO2 + H20. Molförhållandet för CaCO3 är 1 mol CaCO3 kräver 2 mol HCl, därför är förhållandet 1-till-2. För HCl kräver 1 mol HCl 1/2 mol CaCO3 för fullständig reaktion, därför är förhållandet för HCl 1 till 1/2.
Bestäm det begränsande reagenset för reaktionen. Den begränsande reaktanten i ekvationen är reaktanten som används fullständigt under reaktionen. Med användning av molförhållandet och utgångsmängderna av reaktanterna kan du hitta vilken reaktant som är den begränsande reaktanten. Fortsätt exemplet, antar att reaktionen börjar med 30,027 gram CaCO3 och 10,938 gram HCl. Konvertera dessa värden till mol genom att dividera med deras molekylvikter. Det finns 0,300 mol CaCO3 och 0,478 mol HCl. Enligt molförhållandet för CaCO3 skulle 0,300 gram CaCO3 kräva 0,600 gram HCl för att reagera fullständigt. Därför är HCl den begränsande reaktanten.
Subtrahera mängden av varje reaktant från utgångsmängden för att hitta mängden reagens som överstiger behov. Med användning av molförhållandet för HCl kräver 0,478 mol HCL 0,239 mol CaCO3 för fullständig reaktion. Mängden CaCO3 i överskott är utgångsmängd minus slutlig mängd. Mängden CaCO3 i produkt är 0,300-0,239 = 0,061 mol CaCO3.
Konvertera mängden av varje reaktantöverskott i gram med dess molekylvikt. Vikt är lika med molekylvikten multiplicerad med antalet mol. CaCO3 är det enda överskott av reaktanten i detta exempel, så mängden CaCO3 är 100.089 * 0.061 = 6.105 gram.
