Két kiindulási anyag közül a kisebb tömegű vagy kisebb anyagmennyiségű nem feltétlenül a limitáló reagens. A rendezett reakcióegyenlet arányai döntik el, melyik fogy el először. A számítás alapja ezért az anyagmennyiség és a hozzá tartozó sztöchiometriai együttható összevetése.
Egy elméleti reakció anyagmérlege
Használjuk a 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O rendezett egyenletet kizárólag számolási példaként. Legyen kezdetben 5 mol H₂ és 2 mol O₂. Az együtthatóval osztott mennyiségek: 5/2 = 2,5 és 2/1 = 2. A kisebb érték az oxigénhez tartozik, ezért ebben a modellben az oxigén a limitáló reagens.
A 2 mol oxigénhez 4 mol hidrogén szükséges. A kiinduló 5 molból így 1 mol hidrogén maradna. Az egyenlet szerint 4 mol víz keletkezhet elméletileg. Ez az anyagmérleg teljes átalakulást és a megadott reakciót feltételezi; nem laboratóriumi végrehajtási útmutató.
Miért kell rendezett egyenlet?
Az együtthatók a reagáló részecskék, illetve anyagmennyiségek arányait adják. Ha az egyenlet rendezetlen, a számolt fogyás és termékmennyiség sem lesz helyes. Tömegadatból előbb n = m/M alapján molra kell váltani, a megfelelő moláris tömeggel.
Mindkét reagensből külön is kiszámíthatod a lehetséges termékmennyiséget. A hidrogénből a fenti arány szerint 5 mol, az oxigénből 4 mol víz adódna. A közösen megvalósítható felső érték a kisebb, vagyis 4 mol.
Hogyan ellenőrizd az eredményt?
A maradék mennyiség nem lehet negatív. A kiszámolt fogyásnak meg kell felelnie az egyenlet arányainak. Egyensúly, mellékreakció, szennyezettség vagy veszteség miatt a tényleges termék eltérhet az elméletitől. A kalkulátorban ezért külön kezeld a sztöchiometriai maximumot és a ténylegesen mért kitermelést.
Kapcsolódó DG Kalkulátor megnyitása
Forrás és módszertani háttér
A számpéldák saját szemléltető számítások.
Saját, végigvezetett számítási példa; a képlet és a modell feltételei a szövegben szerepelnek.
Háromkérdéses tudáspróba
Minden kérdésnél egy választ jelölj meg. A kiértékelés a cikk megértését ellenőrzi.
1. A példában melyik a limitáló reagens?
- A) Oxigén
- B) Víz
- C) Hidrogén
2. Mennyi hidrogén marad a modellben?
- A) 0 mol
- B) 1 mol
- C) 2 mol
3. Mit hasonlítunk össze közvetlenül?
- A) Csak a grammban mért tömeget
- B) Csak az edények térfogatát
- C) Az anyagmennyiség és az együttható hányadosát
Megoldások és önálló pontozás
Minden helyes válasz 1 pont. 3 pont: a három összefüggést helyesen alkalmaztad; 2 pont: nézd át a téves válaszhoz tartozó részt; 0–1 pont: számold végig újra a példát. A rövid próba kizárólag e cikk tanulságaira vonatkozik.
1. A példában melyik a limitáló reagens?
A) Oxigén – Az együtthatóval osztott 2 mol oxigén adja a kisebb reakciómennyiséget.
2. Mennyi hidrogén marad a modellben?
B) 1 mol – A 2 mol oxigén 4 mol hidrogént használ fel az 5 molból.
3. Mit hasonlítunk össze közvetlenül?
C) Az anyagmennyiség és az együttható hányadosát – A reakcióegyenlet arányait is bele kell számítani.