Apa reagen pembatas dan kelebihannya? bagaimana itu dihitung dan contoh

itu pereaksi pembatas adalah apa yang dikonsumsi sepenuhnya dan menentukan berapa banyak massa produk terbentuk dalam reaksi kimia; sedangkan reagen berlebih adalah yang tidak bereaksi sepenuhnya setelah reagen pembatas telah dikonsumsi.

Dalam banyak reaksi, kelebihan reagen dicari untuk memastikan bahwa semua pereaksi bunga bereaksi. Sebagai contoh, jika A bereaksi dengan B untuk menghasilkan C, dan diinginkan bahwa A bereaksi sepenuhnya, kelebihan B ditambahkan. Namun, sintesis, dan kriteria ilmiah dan ekonomi, adalah yang memutuskan apakah kelebihan A sesuai. atau dari B.

Reagen pembatas menentukan jumlah produk yang dapat dibentuk dalam reaksi kimia. Karena itu, jika Anda tahu berapa banyak Anda bereaksi dari A, Anda segera menentukan berapa banyak yang terbentuk dari C. Tidak pernah reagen berlebih mengungkapkan jumlah yang terbentuk dari produk.

Dan jika mereka mengonsumsi A dan B dalam reaksi? Kemudian kita berbicara tentang campuran ekimolar A dan B. Dalam praktiknya, bagaimanapun, bukanlah tugas yang mudah untuk memastikan bahwa ada jumlah mol yang setara atau setara dengan semua reaktan; dalam hal itu, salah satu dari keduanya, A atau B, dapat digunakan untuk menghitung jumlah yang terbentuk dari C.

Indeks

• 1 Bagaimana cara membatasi dan kelebihan reagen dihitung??
  • 1.1 Metode 1
  • 1.2 Metode 2
• 2 Contoh
  • 2.1 - Contoh 1
  • 2.2 - Contoh 2
• 3 Referensi

Bagaimana cara membatasi dan kelebihan reagen dihitung??

Ada banyak cara untuk mengidentifikasi dan menghitung jumlah reagen pembatas yang dapat diintervensi dalam reaksi. Setelah dihitung, reagen lain berlebih.

Metode yang memungkinkan untuk mengidentifikasi mana yang merupakan reagen pembatas, berdasarkan perbandingan proporsi reagen dengan rasio stoikiometrik, adalah yang dijelaskan di bawah ini..

Metode 1

Reaksi kimia dapat direncanakan menurut cara berikut:

aX + bY => cZ

Di mana X, Y dan Z mewakili jumlah mol setiap reagen dan produk. Sementara, a, b dan c mewakili koefisien stoikiometriknya, yang dihasilkan dari keseimbangan kimia reaksi.

Jika hasil bagi (X / a) dan hasil bagi (Y / b) diperoleh, pereaksi yang memiliki hasil bagi terendah adalah pereaksi pembatas.

Ketika rasio yang ditunjukkan dihitung, hubungan antara jumlah mol hadir dalam reaksi (X, Y dan Z) dan jumlah mol yang terlibat dalam reaksi, diwakili oleh koefisien stoikiometri reaktan (a dan b), sedang dibangun..

Oleh karena itu, semakin rendah hasil bagi ditunjukkan untuk reagen, semakin besar akan menjadi defisit reagen untuk menyimpulkan reaksi; dan karenanya, itu adalah pereaksi pembatas.

Contoh

SiO₂(s) + 3 C (s) => SiC (s) + 2 CO₂(g)

3 g SiO direaksikan₂ (silikon oksida) dengan 4,5 g C (karbon).

Tahi lalat SiO₂

Massa = 3 g

Berat molekul = 60 g / mol

Jumlah mol SiO₂ = 3g / (60g / mol)

0,05 mol

Jumlah mol C

Massa = 4,5 g

Berat atom = 12 g / mol

Jumlah mol C = 4,5 g / (12g / mol)

0,375 mol

Rasio antara jumlah mol reaktan dan koefisien stoikiometriknya:

Untuk SiO₂ = 0,05 mol / 1 mol

Quotient = 0,05

Untuk C = 0,375 mol / 3 mol

Rasio = 0,125

Dari perbandingan nilai-nilai hasil negosiasi, dapat disimpulkan bahwa reagen pembatas adalah SiO₂.

Metode 2

SiC yang diproduksi massal dihitung dari reaksi sebelumnya ketika 3 g SiO digunakan₂ dan ketika Anda menggunakan 4,5 g C

(3 g SiO₂) x (1 mol SiO)₂/ 60 g SiO₂) x (1 mol SiC / 1 mol SiO)₂) X (40 g SiC / 1 mol SiC) = 2 g SiC

(4,5 g C) x (3 mol C / 36 g C) x (1 mol SiC / 3 mol C) x (40 g SiC / 1 mol SiC) = 5 g SiC

Kemudian, lebih banyak SiC (silikon karbida) akan diproduksi jika reaksi terjadi dengan mengonsumsi semua karbon yang jumlah yang dihasilkan ketika semua SiO dikonsumsi₂. Kesimpulannya, SiO₂ adalah reagen pembatas, karena semua kelebihan C akan dihasilkan lebih banyak SiC.

Contohnya

-Contoh 1

0,5 mol aluminium direaksikan dengan 0,9 mol klorin (Cl₂) untuk membentuk aluminium klorida (AlCl₃): Apa reagen pembatas dan apa reagen berlebih? Hitung massa reagen pembatas dan reagen berlebih

2 At + s 3 Cl₂(g) => 2 AlCl₃(s)

Metode 1

Rasio antara mol reaktan dan koefisien stoikiometrik adalah:

Untuk aluminium = 0,5 mol / 2 mol

Rasio aluminium = 0,25

Untuk Cl₂ = 0,9 mol / 3 mol

Rasio Cl₂ = 0,3

Kemudian, reagen pembatasnya adalah aluminium.

Kesimpulan serupa dicapai, jika seseorang menentukan mol klorin yang diperlukan untuk dikombinasikan dengan 0,5 mol aluminium.

Tahi lalat Cl₂ = (0,5 mol Al) x (3 mol Cl₂/ 2 mol dari Al)

0,75 mol Cl₂

Lalu ada kelebihan Cl₂: 0,75 mol diperlukan untuk bereaksi dengan aluminium, dan 0,9 mol hadir. Oleh karena itu, ada kelebihan 0,15 mol Cl_2.

Dapat disimpulkan bahwa reagen pembatas adalah aluminium

Perhitungan massa reaktan

Massa pembatas reagen:

Massa aluminium = 0,5 mol Al x 27 g / mol

13,5 g.

Massa atom Al adalah 27g / mol.

Massa reagen berlebih:

Itu meninggalkan 0,15 mol Cl₂

Cl Mass₂ sisa = 0,15 mol Cl₂ x 70 g / mol

10,5 g

-Contoh 2

Persamaan berikut mewakili reaksi antara perak nitrat dan barium klorida dalam larutan air:

2 AgNO₃ (ac) + BaCl₂ (ac) => 2 AgCl (s) + Ba (NO₃)₂ (ac)

Menurut persamaan ini, jika solusi mengandung 62,4g AgNO₃ dicampur dengan larutan yang mengandung 53,1 g BaCl₂: a) Apa reagen pembatas? b) Berapa banyak reagen yang tetap tidak bereaksi? c) Berapa gram AgCl yang terbentuk?

Berat molekul:

-AgNO₃: 169.9g / mol

-BaCl₂: 208.9 g / mol

-AgCl: 143,4 g / mol

-Ba (TIDAK₃)₂: 261,9 g / mol

Metode 1

Untuk menerapkan Metode 1, yang memungkinkan identifikasi pereaksi pembatas, perlu untuk menentukan mol AgNO₃ dan BaCl₂ hadir dalam reaksi.

Tahi lalat AgNO₃

Berat molekul 169,9 g / mol

Massa = 62,4 g

Jumlah mol = 62,4 g / (169,9 g / mol)

0,367 mol

Tahi lalat BaCl₂

Berat molekul = 208,9 g / mol

Massa = 53,1 g

Jumlah mol = 53,1 g / (208,9 g / mol)

0,254 mol

Penentuan negosiasi antara jumlah mol reaktan dan koefisien stoikiometriknya.

Untuk AgNO₃ = 0,367 mol / 2 mol

Rasio = 0,184

Untuk BaCl₂ = 0,254 mol / 1 mol

Rasio = 0,254

Berdasarkan Metode 1, nilai hasil negosiasi memungkinkan untuk mengidentifikasi AgNO₃ sebagai pereaksi pembatas.

Perhitungan massa reagen berlebih

Keseimbangan stoikiometrik dari reaksi menunjukkan bahwa 2 mol AgNO₃ bereaksi dengan 1 mol BaCl_2.

Tahi lalat BaCl₂= (0,367 mol AgNO₃) x (1 mol BaCl₂/ 2 mol AgNO₃)

0,1835 mol BaCl₂

Dan tahi lalat BaCl₂ yang tidak ikut campur dalam reaksi, yaitu bahwa mereka berlebih adalah:

0,254 mol - 0,1835 mol = 0,0705 mol

Massa BaCl₂ berlebihan:

0,0705 mol x 208,9 g / mol = 14,72 g

Ringkasan:

Kelebihan reagen: BaCl₂

Kelebihan massa: 14,72 g

Perhitungan gram AgCl yang dihasilkan dalam reaksi

Untuk menghitung massa produk, perhitungan dibuat berdasarkan pereaksi pembatas.

g dari AgCl = (62,4 g dari AgNO₃) x (1 mol AgNO₃/ 169,9 g) x (2 mol AgCl / 2 mol AgNO₃) x (142,9 g / mol AgCl)

52.48 g

Referensi

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
2. Flores J. (2002). Kimia Editorial Santillana
3. Wikipedia. (2018). Pembatas reagen: en.wikipedia.org
4. Shah S. (21 Agustus 2018). Reagen Pembatas. Teks Libre Kimia. Diperoleh dari: chem.libretexts.org
5. Contoh Reagen Pembatas Stoikiometri. Diperoleh dari: chemteam.info
6. Universitas Washington. (2005). Reagen Pembatas. Diperoleh dari: chemistry.wustl.edu