制限試薬とは何ですか？計算方法と例

の 制限試薬 それは完全に消費され、化学反応でどれだけの量の生成物が形成されるかを決定するものです。過剰な試薬は、制限試薬が消費された後に完全には反応しないものです。.

多くの反応において、関心のある全ての試薬が反応することを確実にするために過剰の試薬が求められる。たとえば、AがBと反応してCを生成し、Aが完全に反応することが望ましい場合は、過剰のBが追加されますが、合成と科学的および経済的基準が、過剰のAが適切かどうかを判断します。またはBの.

制限試薬は化学反応で形成され得る生成物の量を決定する。したがって、Aからどれだけ反応したかを知っていれば、Cからどれだけの量が生成されたのかをすぐに判断できます。.

そして彼らが反応でAとBの両方を消費するとしたら？それでは、AとBの等モル混合物について話します。しかし、実際には、すべての反応物のモル数または等価物が等しいことを確認するのは簡単なことではありません。その場合、AまたはBの2つのいずれかを使用して、Cで構成される量を計算できます。.

索引

1限界試薬と過剰試薬はどのように計算されますか。?
- 1.1方法1
- 1.2方法2
2例
- 2.1 - 例1
- 2.2 - 例2
3参考文献

限界試薬と過剰試薬はどのように計算されますか？?

反応に干渉する可能性のある制限試薬の量を特定し計算する方法はたくさんあります。計算が終わると、他の試薬は過剰になります.

試薬の割合と化学量論比との比較に基づいて、どれが制限試薬であるかを識別することを可能にする方法は、以下に記載されるものである。.

方法1

化学反応は次のように図式化することができます。

aX + bY => cZ

ここで、Ｘ、ＹおよびＺは各試薬および生成物のモル数を表す。一方、a、b、cは化学量論的係数を表し、反応の化学的バランスから得られます。.

商（Ｘ／ａ）および商（Ｙ／ｂ）が得られた場合、最も低い商を有するその試薬が制限試薬である。.

示された比率が計算されるとき、反応物の化学量論係数（ａおよびｂ）によって表される、反応中に存在するモル数（Ｘ、ＹおよびＺ）と反応に含まれるモル数との間の関係が確立される。.

それ故、試薬について示された商が低ければ低いほど、反応を終結させるためのその試薬の不足は大きくなるであろう。したがって、それは制限試薬です。.

例

SiO₂（s）+ 3 C（s）=> SiC（s）+ 2 CO₂（g）

３ｇのＳｉＯを反応させる。₂ （酸化ケイ素）４．５ｇのＣ（炭素）を有する。.

SiOのモル数₂

質量= 3 g

分子量= 60 g / mol

SiOのモル数₂= 3g /（60g / mol）

0.05モル

Cのモル数

質量= 4.5 g

原子量= 12 g / mol

モル数Ｃ＝４．５ｇ／（１２ｇ／ｍｏｌ）

0.375モル

反応物のモル数とそれらの化学量論的係数との間の比：

SiO用₂ = 0.05モル/ 1モル

商= 0.05

C = 0.375モル/ 3モルの場合

比率= 0.125

商の値の比較から、制限試薬はＳｉＯであると結論付けることができる。₂.

方法2

大量生産されたＳｉＣは、３ｇのＳｉＯが使用されるときの前の反応から計算される₂ そしてあなたがCの4.5グラムを使用するとき

（3 g SiO₂）×（1 mol SiO）₂/ 60 g SiO₂）×（１モルＳｉＣ／１モルＳｉＯ）₂）Ｘ（４０ｇＳｉＣ／１ｍｏｌＳｉＣ）＝２ｇＳｉＣ

（４．５ｇＣ）×（３ｍｏｌＣ／３６ｇＣ）×（１ｍｏｌのＳｉＣ／３ｍｏｌのＣ）×（４０ｇのＳｉＣ／１ｍｏｌのＳｉＣ）＝５ｇのＳｉＣ

そして、反応がすべての炭素を消費して起こった場合、より多くのSiC（炭化ケイ素）が生成されるだろう。₂. 結論として、SiO₂ すべての過剰なCはより多くのSiCを生成するため、制限試薬です。.

例

-例1

０．５モルのアルミニウムを０．９モルの塩素（Ｃｌ）と反応させる。₂）塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ）を形成する。₃）：制限試薬とは何ですか？また過剰な試薬は何ですか？制限試薬と過剰試薬の質量を計算する

2 At + 3 Cl₂（g）≧2 AlCl₃（s）

方法1

反応物のモル数と化学量論的係数との間の比は、

アルミニウム＝０．５モル／２モル

アルミ比＝ 0.25

Clのために₂ = 0.9モル/ 3モル

Cl比₂ = 0.3

そして、制限試薬はアルミニウムです。.

０．５モルのアルミニウムと組み合わせるのに必要な塩素のモル数を決定すれば、同様の結論に達する。.

モルのCl₂ ＝（０．５モルのＡｌ）×（３モルのＣｌ）₂/ 2モルのAl）

0.75モルのCl₂

それから過剰なClがあります₂：アルミニウムとの反応には０．７５モルが必要であり、０．９モルが存在する。それ故、過剰の０．１５モルのＣｌが存在する。_2.

制限試薬はアルミニウムであると結論付けることができる。

反応物の質量の計算

制限試薬の質量

アルミニウム質量＝０．５モルのＡｌ×２７ｇ／モル

13.5 g.

Ａｌの原子量は２７ｇ／ｍｏｌである。.

過剰な試薬の質量

それは0.15モルのClを残した。₂

Clミサ₂ 残り= 0.15モルCl₂ ×70 g / mol

10.5 g

-例2

次の式は、水溶液中の硝酸銀と塩化バリウムの反応を表しています。

2 AgNO₃ （ac）+ BaCl₂ （ac）=> 2 AgCl（s）+ Ba（NO）₃）₂ （ac）

この式によると、62.4gのAgNOを含む溶液の場合₃ ＢａＣｌ５３．１ｇを含有する溶液と混合する。₂：a）制限試薬は何ですか？ b）未反応の試薬はいくつありますか？ｃ）何グラムのＡｇＣｌが形成されたか?

分子量：

-AgNO₃：169.9g / mol

-BaCl₂：208.9 g / mol

-ＡｇＣｌ：１４３．４ｇ／ｍｏｌ

-Ba（NO₃）₂：261.9 g / mol

方法1

制限試薬の同定を可能にする方法1を適用するためには、AgNOのモル数を決定することが必要である。₃ とBaCl₂ 反応中に存在する.

AgNOのモル数₃

分子量169.9 g / mol

質量= 62.4 g

モル数＝ 62.4 g /（169.9 g / mol）

0.367モル

BaClのモル数₂

分子量＝２０８．９ｇ／ｍｏｌ

質量= 53.1 g

モル数＝ 53.1 g /（208.9 g / mol）

0.254モル

反応物のモル数とそれらの化学量論的係数との間の商の決定.

AgNO用₃ = 0.367モル/ 2モル

比率= 0.184

BaCl用₂ = 0.254モル/ 1モル

比= 0.254

方法1に基づいて、商の値はAgNOを識別することを可能にします₃ 制限試薬として.

過剰試薬質量の計算

反応の化学量論的バランスは、２モルのＡｇＮＯ 3を示す。₃ 1モルのBaClと反応する_2.

BaClのモル数₂=（0.367モルのAgNO）₃）×（1mol BaCl）₂AgNO 2モル₃）

0.1835モルのBaCl₂

そしてBaClのモル数₂それは反応に介入しなかった、すなわち、それらが過剰であるということです：

0.254モル - 0.1835モル= 0.0705モル

BaCl質量₂ 過剰に：

０．０７０５モル×２０８．９ｇ／ｍｏｌ＝１４．７２ｇ

要約：

過剰の試薬：BaCl₂

質量超過：14.72 g

反応で生成したAgClのグラム数の計算

製品の質量を計算するために、制限試薬に基づいて計算が行われます。.

ＡｇＣｌのｇ＝（ＡｇＮＯの６２．４ｇ）₃）×（1 mol AgNO）₃／１６９．９ｇ）×（２モルＡｇＣｌ／２モルＡｇＮＯ）₃）×（１４２．９ｇ／モルＡｇＣｌ）

52.48 g

参考文献

ホワイト、デイビス、ペック、スタンレー。（2008）。化学（第8版）。 CENGAGEラーニング.
Flores J.（2002）。化学サンティリャーナ編集長
ウィキペディア（２０１８）。制限試薬：en.wikipedia.org
Shah S.（2018年8月21日）。試薬の制限化学ライブラリテキスト。取得元：chem.libretexts.org
化学量論制限試薬の例。から取得した場所：chemteam.info
ワシントン大学（2005）。試薬の制限から取得しました：chemistry.wustl.edu

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