Comment calculer la quantité de réactif en excès

Comment calculer la quantité de réactif en excès

La quantité de réactif en excès, ou de produit chimique restant après une réaction terminée, est régie par l'autre réactif, qui est complètement épuisé et ne peut plus réagir. Connaître le réactif en excès aide à s'assurer que vous pouvez calculer avec succès les quantités finales de réactif et de produit, ainsi que les concentrations ioniques. De plus, en calculant les quantités exactes de chaque produit chimique avant de les mélanger, vous obtenez une réaction complète de tous les matériaux dans le mélange. Si vous connaissez le pourcentage d'excès pour un produit chimique, vous pouvez facilement utiliser cette information pour ajouter la quantité correcte de l'autre pour compléter la réaction.

Équilibrer la réaction

Équilibrer la réaction chimique fournit les outils pour évaluer exactement combien de chaque réactif est nécessaire pour compléter la réaction désirée. Par exemple, dans la réaction Mg (OH) 2 + HCl -> MgCl2 + H2O, les matériaux de départ et de finition sont en déséquilibre. Il y a un atome de magnésium de chaque côté, mais trois atomes d'hydrogène à gauche à deux atomes à droite, un atome de chlore à gauche à deux atomes à droite et deux atomes d'oxygène à gauche à un atome à droite. Puisque le magnésium est équilibré, ne pas ajouter un nombre à gauche de l'hydroxyde de magnésium. Ajouter un "2" devant l'acide chlorhydrique et un "2" devant l'eau devrait équilibrer l'équation. Maintenant, l'équation a un atome de magnésium, deux atomes de chlore, deux atomes d'oxygène et quatre atomes d'hydrogène de chaque côté de la flèche, donc l'équation de la réaction est équilibrée: Mg (OH) 2 + 2HCl -> MgCl2 + 2H2O

Calculer les taupes

Pour simplifier les calculs mathématiques ultérieurs, les quantités de réactifs sont converties en moles. Par exemple, pour calculer l'excès de réactif dans une solution de 65,0 grammes d'hydroxyde de magnésium et de 57,0 grammes d'acide chlorhydrique, vous commencerez par convertir en grains de beauté. Utilisez un tableau périodique pour trouver les unités de masse atomique pour chaque élément. Dans ce cas, le magnésium a 24.305 unités de masse atomique, l'oxygène a 16 et l'hydrogène a 1. Vous avez un atome de magnésium, deux atomes d'oxygène et deux atomes d'hydrogène, donc 24.305 + (16 x 2) + (1 x 2) = 58.305 atomique unités de masse est le poids d'une molécule d'hydroxyde de magnésium. Le poids moléculaire est ensuite divisé en grammes totaux - 65 grammes / 58.301 unités de masse atomique - pour obtenir 1,11 mole d'hydroxyde de magnésium. Les moles d'acide chlorhydrique sont plus faciles à calculer. Avec seulement un atome chacun d'hydrogène et de chlore, nous obtenons 1 + 35,45 = 36,45 unités de masse atomique; 57 grammes / 36,45 unités de masse atomique = 1,56 mole d'acide chlorhydrique.

Utiliser les ratios d'équation

Une fois que les moles totales sont calculées - dans ce cas, 1,56 mole d'acide chlorhydrique et 1,11 mole d'hydroxyde de magnésium, l'équation équilibrée Mg (OH) 2 + 2HCl -> MgCl2 + 2H2O est utilisée pour déterminer combien de moles de chaque réactif sont nécessaires pour que la réaction fonctionne. Deux moles d'acide chlorhydrique sont nécessaires pour réagir complètement avec 1 mole d'hydroxyde de magnésium, donc diviser les 1,56 moles d'acide chlorhydrique par 2. Si la réponse est supérieure à 1,11, le nombre de moles d'hydroxyde de magnésium, l'acide chlorhydrique est en excès. Si la réponse est inférieure à 1,11, l'hydroxyde de magnésium est en excès. L'exemple donne 1,56 mole / 2 ou 0,78 mole d'acide chlorhydrique, de sorte que l'hydroxyde de magnésium est en excès et l'acide chlorhydrique est le réactif limitant.

Dernières étapes

Prendre un rapport des moles d'acide chlorhydrique à des moles d'hydroxyde de magnésium pour déterminer le pourcentage d'hydroxyde de magnésium qui a réagi: 0,78 mole / 1,11 mole = 0,704, donc 70,4% de l'hydroxyde de magnésium a été consommé. Puis multipliez la quantité originale par 70,4 pour cent pour trouver les grammes d'hydroxyde de magnésium consommés. Nous obtenons 65,0 * 0,704 = 45,78 grammes consommés. Enfin, soustrayez la quantité consommée de la quantité d'origine: 65,0 grammes - 45,78 grammes = 19,21 grammes. C'est la quantité d'hydroxyde de magnésium en excès de la quantité nécessaire pour réagir complètement avec l'acide chlorhydrique.

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