Comment calculer le réactif limitant et le rendement théorique

Le réactif limitant d'une réaction est le réactif qui s'écoulerait en premier si tous les réactifs devaient réagir ensemble. Une fois le réactif limitant complètement consommé, la réaction cesserait de progresser. Le rendement théorique d'une réaction est la quantité de produits produits lorsque le réactif limitant s'épuise. Cet exemple de problème de chimie travaillé montre comment déterminer le réactif limitant et calculer le rendement théorique d'une réaction chimique.

Limiter le réactif et le problème de rendement théorique

On vous donne la réaction suivante:

2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O (l)

Calculer:

une. le rapport stoechiométrique des moles H₂ aux grains de beauté O₂
b. les taupes réelles H₂ aux grains de beauté O₂ lorsque 1,50 mol H₂ est mélangé avec 1,00 mol O₂
c. le réactif limitant (H₂ ou O₂) pour le mélange de la partie b)
ré. le rendement théorique, en moles, de H₂O pour le mélange de la partie (b)

Solution

une. Le rapport stœchiométrique est donné en utilisant les coefficients de l'équation équilibrée. Les coefficients sont les nombres indiqués avant chaque formule. Cette équation est déjà équilibrée, donc reportez-vous au tutoriel sur l'équilibrage des équations si vous avez besoin d'aide:

2 mol H₂ / mol O₂

b. Le rapport réel fait référence au nombre de moles réellement fournies pour la réaction. Cela peut ou non être le même que le rapport stoechiométrique. Dans ce cas, c'est différent:

1,50 mol H₂ / 1,00 mol O₂ = 1,50 mol H₂ / mol O₂

c. Notez que le rapport réel est inférieur au rapport requis ou stœchiométrique, ce qui signifie qu'il n'y a pas suffisamment de H₂ de réagir avec tous les O₂ qui a été fourni. La composante «insuffisante» (H₂) est le réactif limitant. Une autre façon de le dire est de dire que O₂ est en excès. Une fois la réaction terminée, tous les H₂ aura été consommé, laissant certains O₂ et le produit, H₂O.

ré. Le rendement théorique est basé sur le calcul utilisant la quantité de réactif limitant, 1,50 mol H₂. Étant donné que 2 mol H₂ forme 2 mol H₂O, nous obtenons:

rendement théorique H₂O = 1,50 mol H₂ x 2 mol H₂O / 2 mol H₂

rendement théorique H₂O = 1,50 mol H₂O

Notez que la seule exigence pour effectuer ce calcul est de connaître la quantité de réactif limitant et le rapport entre la quantité de réactif limitant et la quantité de produit.

Réponses