Kemiska reaktioner omvandlar reaktanter till produkter, men det finns vanligtvis alltid några mängder av reaktanter kvar i reaktionens produkter. Reaktanterna som förblir oanvända i produkterna minskar renheten i reaktionsutbytet. Bestämning av det förväntade utbytet av en reaktion inkluderar bestämning av vilken reaktant som är den begränsande reaktanten för ekvationen. Alla mängder av de andra reaktanterna utöver det som krävs för att uppfylla kraven i den kemiska ekvationen kommer att finnas kvar i produkterna. Måttenheterna för reaktanter som inte reagerar är mol. För att öka produktens renhet måste du veta hur mycket av reaktanterna att eliminera i vikt.
Lista reaktanterna för den kemiska reaktionen av intresse. Dessa är de möjliga reaktanterna som finns kvar i produkten efter att reaktionen är fullbordad.
Beräkna molekylvikten för alla reaktanter. Lägg ihop atomvikten för varje atom i varje reaktant. Till exempel, för den kemiska reaktionen som involverar CaCO3 och HCl, beräkna molekylvikten för båda reaktanterna. Molekylvikten för HCl är lika med tillsatsen av atomvikterna av väte och atomvikten av klor, vilket resulterar i 1.008 + 35.453 = 36.461 g / mol. Molekylvikten för CaCO3 är lika med tillsatsen av atomvikterna av kalcium, kol och tre gånger atomvikten av syre, vilket resulterar i 40,078 + 12,011 + 3 * 15,999 = 100,086 g / mol.
Bestäm molförhållandet för varje reaktant. Molförhållandet specificerar hur många mol av en reaktant som krävs för att reaktionen ska bli fullbordad. Fortsätter exemplet, vad är molförhållandet för CaCO3 och HCl i ekvationen: CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + CO2 + H20. Molförhållandet för CaCO3 är 1 mol CaCO3 kräver 2 mol HCl, därför är förhållandet 1 till 2. För HCl kräver 1 mol HCl 1/2 mol CaCO3 för fullständig reaktion, därför är förhållandet för HCl 1 till 1/2.
Bestäm det begränsande reagenset för reaktionen. Ekvationens begränsande reaktant är den reaktant som används fullständigt under reaktionen. Med hjälp av molförhållandet och startmängderna för reaktanterna kan du hitta vilken reaktant som är den begränsande reaktanten. Fortsätt med exemplet, antar att reaktionen börjar med 30,027 gram CaCO3 och 10,938 gram HCl. Konvertera dessa värden till mol genom att dela med deras molekylvikter. Det finns 0,300 mol CaCO3 och 0,478 mol HCl. Enligt molförhållandet för CaCO3 skulle 0,300 gram CaCO3 kräva 0,600 gram HCl för att reagera fullständigt. Därför är HCl den begränsande reaktanten.
Dra ut mängden av varje reaktant från utgångsmängden för att hitta mängden reagens över behov. Med användning av molförhållandet för HCl kräver 0,478 mol HCL 0,239 mol CaCO3 för fullständig reaktion. Mängden CaCO3 i överskott är startbelopp minus slutbelopp. Mängden CaCO3 i produkten är 0,300 - 0,239 = 0,061 mol CaCO3.
Konvertera mängden av varje reaktantöverskott till gram med dess molekylvikt. Vikten är lika med molekylvikten multiplicerad med antalet mol. CaCO3 är den enda överskottsreaktanten i detta exempel, så mängden CaCO3 är 100,089 * 0,061 = 6,105 gram.