Les réactions chimiques convertissent les réactifs en produits, mais, en général, il reste toujours quelques quantités de réactifs dans les produits de la réaction. Les réactifs non utilisés dans les produits diminuent la pureté du rendement de la réaction. Pour déterminer le rendement attendu d'une réaction, il faut déterminer quel réactif est le réactif limitant pour l'équation. Toute quantité des autres réactifs au-delà de celle requise pour satisfaire aux exigences de l'équation chimique restera dans les produits. Les unités de mesure des réactifs qui ne réagissent pas sont les taupes. Pour augmenter la pureté du produit, vous devez savoir quelle quantité de réactifs éliminer en poids.
Énumérer les réactifs pour la réaction chimique d’intérêt. Ce sont les réactifs susceptibles de rester dans le produit une fois la réaction terminée.
Calculez le poids moléculaire de tous les réactifs. Ajouter ensemble le poids atomique de chaque atome dans chaque réactif. Par exemple, pour la réaction chimique impliquant CaCO3 et HCl, calculez le poids moléculaire des deux réactifs. Le poids moléculaire de HCl est égal à l'addition des poids atomique de l'hydrogène et du poids atomique de chlore, ce qui donne 1,008 + 35,453 = 36,461 g / mol. Le poids moléculaire de CaCO3 est égal à l'addition des poids atomiques de calcium, de carbone et de trois fois le poids atomique d'oxygène, ce qui donne 40,078 + 12,011 + 3 * 15,999 = 100,086 g / mol.
Déterminer le rapport molaire pour chaque réactif. Le rapport molaire spécifie combien de moles d'un réactif sont nécessaires pour que la réaction soit complète. En reprenant l'exemple, quel est le rapport molaire pour CaCO3 et HCl dans l'équation: CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + CO2 + H20. Le rapport molaire pour CaCO3 est de 1 mole. CaCO3 nécessite 2 moles de HCl. Par conséquent, le rapport est compris entre 1 et 2. Pour HCl, 1 mole de HCl nécessite 1/2 mole de CaCO3 pour une réaction complète; le rapport pour HCl est donc compris entre 1 et 1/2.
Déterminez le réactif limitant pour la réaction. Le réactif limitant de l'équation est le réactif complètement utilisé pendant la réaction. En utilisant le rapport molaire et les quantités de départ des réactifs, vous pouvez trouver quel réactif est le réactif limitant. En reprenant l'exemple, supposons que la réaction commence avec 30,027 grammes de CaCO3 et 10,938 grammes de HCl. Convertissez ces valeurs en moles en les divisant par leurs poids moléculaires. Il existe 0,300 mole de CaCO3 et 0,478 mole de HCl. Selon le rapport molaire du CaCO3, 0,300 gramme de CaCO3 nécessiterait 0,600 gramme de HCl pour réagir complètement. Par conséquent, HCl est le réactif limitant.
Soustrayez la quantité de chaque réactif de la quantité de départ pour trouver la quantité de réactifs excédant les besoins. En utilisant le rapport molaire pour HCl, 0,478 mole de HCL nécessite 0,239 mole de CaCO3 pour une réaction complète. La quantité de CaCO3 en excès est la quantité de départ moins la quantité de fin. La quantité de CaCO3 dans le produit est comprise entre 0,300 et 0,239 = 0,061 mole de CaCO3.
Convertissez la quantité de chaque excès de réactif en grammes en utilisant son poids moléculaire. Le poids est égal au poids moléculaire multiplié par le nombre de moles. CaCO3 est le seul excès de réactif dans cet exemple, la quantité de CaCO3 est donc 100,089 * 0,061 = 6,105 grammes.