1. Den kemiska ekvationen
Reaktionen av metan (CH4) och syre (O2) är en förbränningsreaktion, vilket ger koldioxid (CO2) och vatten (H2O):
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
2. Stökiometri
Ekvationen berättar följande:
* 1 mol CH4 reagerar med 2 mol O2
* 1 mol CH4 producerar 1 mol CO2
* 1 mol CH4 producerar 2 mol H2O
3. Molära massor
* CH4:12,01 g/mol (C) + 4 * 1,01 g/mol (H) =16,05 g/mol
* O2:2 * 16,00 g/mol (O) =32,00 g/mol
4. Beräkningar
* mol CH4: 24 g / 16,05 g / mol =1,5 mol
* mol O2: 96 g / 32,00 g / mol =3 mol
5. Begränsande reaktant
* Från ekvationen: 1 mol CH4 behöver 2 mol O2.
* vi har: 1,5 mol CH4 och 3 mol O2.
* Detta betyder: Vi har tillräckligt med O2 för att reagera med hela CH4. CH4 är den begränsande reaktanten.
6. Produktberäkningar
* CO2 producerad: 1,5 mol CH4 * (1 mol CO2 / 1 mol CH4) =1,5 mol CO2
* massa av CO2: 1,5 mol * 44,01 g/mol =66,02 g
* H2O producerad: 1,5 mol CH4 * (2 mol H2O / 1 mol CH4) =3 mol H2O
* massa av H2O: 3 mol * 18,02 g/mol =54,06 g
Slutsats
När 24 g CH4 reagerar med 96 g O2:
* CH4 är den begränsande reaktanten.
* 66,02 g CO2 och 54,06 g H2O produceras.
