$$N_2 + 3H_2 \högerpil 2NH_3$$
För att bestämma massan i slutet av reaktionen måste vi beräkna den begränsande reaktanten. Detta är reaktanten som helt förbrukas i reaktionen, vilket begränsar mängden produkt som kan bildas.
För att beräkna den begränsande reaktanten kan vi jämföra de faktiska molförhållandena för reaktanterna med de stökiometriska molförhållandena från den balanserade kemiska ekvationen.
Först beräknar vi molerna för varje reaktant:
$$Moler \ av \ N_2 =45 g / 28 g/mol =1,61 mol$$
$$mol \ av \ H_2 =30 g / 2 g/mol =15 mol$$
Därefter beräknar vi molförhållandet mellan reaktanterna:
$$Mole \ förhållande \ av \ N_2 \ till \ H_2 =1,61 mol / 15 mol =0,107$$
Det stökiometriska molförhållandet N2 till H2 från den balanserade kemiska ekvationen är 1:3, vilket motsvarar 0,333.
Genom att jämföra det faktiska molförhållandet med det stökiometriska molförhållandet kan vi se att N2 är den begränsande reaktanten eftersom dess faktiska molförhållande är mindre än det stökiometriska molförhållandet. Detta innebär att all N2 kommer att förbrukas i reaktionen, och mängden NH3 som produceras kommer att begränsas av mängden tillgänglig N2.
För att beräkna massan av producerad NH3 använder vi stökiometrin för den balanserade kemiska ekvationen. För varje 1 mol N2 som reagerar produceras 2 mol NH3. Den molära massan av NH3 är 17 g/mol.
$$mol \ av \ NH_3 \ producerad =1,61 mol \ N_2 \ gånger 2 mol \ NH_3 / 1 mol \ N_2 =3,22 mol \ NH_3$$
$$Mass \ av \ NH_3 \ producerad =3,22 mol \ NH_3 \ gånger 17 g/mol =54,54 g$$
Därför kommer massan i slutet av reaktionen att vara 54,54 g NH3.