Die Sprache der Chemie ist die chemische Gleichung. Die chemische Gleichung definiert, was während einer gegebenen chemischen Reaktion auftritt. Stöchiometrie ist der Begriff, der verwendet wird, um die Verhältnisse von Reaktanten zu beschreiben, die interagieren, um Produkte herzustellen. Nach dem ersten Gesetz der Physik kann man Materie weder erschaffen noch zerstören. Die Reaktanten eines chemischen Reagens können nur Produkte gemäß der chemischen Gleichung herstellen, bis Sie einen der Reaktanten verbrauchen. Dann stoppt die Reaktion. Der limitierende Reaktant ist der Reaktant, der in der geringsten Menge vorhanden ist. Die chemische Gleichung drückt die Menge der Reaktanten und Produkte in Mol, nicht in Gewicht, aus. Ein Mol beschreibt eine bestimmte Anzahl von Atomen oder Molekülen, die in chemischen Reaktionen verwendet werden. Dies entspricht 6,02 × 10 ^ 23 Partikeln.
Gleichen Sie die chemische Interessengleichung aus. Einfache chemische Gleichungen müssen die Atome in den Reaktanten mit den Atomen in den Produkten ausgleichen. Die elektrische Ladung auf der Reaktantenseite der Gleichung muss der elektrischen Ladung auf der Produktseite der Gleichung entsprechen. Angenommen, die Reaktion lautet: Na + Cl2 -> NaCl. Um die Gleichung auszugleichen, muss die Anzahl der Natrium- (Na) und Chlorid- (Cl2) Atome auf der Reaktantenseite der Anzahl auf der Produktseite entsprechen. Um die Gleichung auszugleichen, fügen Sie ein Natriumatom zur Reaktantenseite der Gleichung hinzu und ändern Sie die Anzahl von NaCl in zwei. Die ausgeglichene Gleichung lautet 2 Na + Cl2 -> 2 NaCl.
Wandle die Anzahl der Gramm der Reaktanten in die Anzahl der Mol der Reaktanten um, indem du das Gewicht des Reaktanten in Gramm durch das Atom- oder Molekulargewicht der Reaktanten dividierst. In Fortsetzung des Beispiels beträgt das Atomgewicht von Natrium 22,99 g und das Atomgewicht von Chlor 35,45 g. Da Chlor als zweiatomiges Molekül vorliegt, beträgt das Molekulargewicht 70,90 Gramm. Angenommen, Sie haben 1,5 Gramm Natrium und 3,55 Gramm Cl2. Teilen Sie das Gewicht der einzelnen Reaktanten durch ihr Atom- oder Molekulargewicht, um die Anzahl der Mol zu erhalten, mit denen Sie die Reaktion beginnen. Natrium, (1,5) / (22,99) = 0,0625 Mol und Chlor, (3,55) / (70,90) = 0,0473 Mol.
Vergleichen Sie die Verhältnisse der Reaktanten mit der Stöchiometrie der ausgeglichenen Gleichung. Teilen Sie die Anzahl der Mole jedes Reaktanten durch die Anzahl der Atome oder Moleküle, die für die Reaktion erforderlich sind. Fortsetzung des Beispiels, Natrium ist (0,0625) / 2 = 0,0313 und Chlor ist (0,0473) / 1 = 0,0473.
Untersuchen Sie die Stöchiometrie der chemischen Gleichung und bestimmen Sie die Menge der anderen Reaktanten, die erforderlich ist, um die Menge eines einzelnen Reaktanten vollständig zu erschöpfen. Der Reaktant mit der geringsten Menge, um die ausgeglichene Gleichung zu erfüllen, ist der limitierende Reaktant. Nach dem Beispiel, basierend auf der ausgeglichenen Gleichung, um das gesamte verfügbare Cl 2 (0,0473 Mol) zu verwenden, würden Sie 0,0946 Mol Na benötigen. Um die Menge an Natrium (0,0625 Mol) zu erschöpfen, müssten Sie 0,0313 Mol Cl 2 haben. Diese Bewertung zeigt, dass Cl 2 im Überschuss vorhanden ist, so dass Na der limitierende Reaktant ist.