Stöchiometrie und Reaktionsausbeute berechnen

Von Koeffizienten zur Produktmenge

Die Koeffizienten einer ausgeglichenen Reaktion geben Stoffmengenverhältnisse an. Multiplizieren Sie die Stoffmenge von A mit dem Produktkoeffizienten und teilen Sie durch den Koeffizienten von A, um die theoretische Produktmenge zu erhalten. Ist die Ausgangsgröße eine Masse, teilen Sie diese zuerst durch die molare Masse. Multiplizieren Sie die Stoffmenge des Produkts mit seiner molaren Masse, um seine Masse zu erhalten. Die vorgegebenen molaren Massen dienen nur als Beispiele.

Limitierender Reaktand und Ausbeute

Vergleichen Sie bei zwei Edukten deren Verhältnisse n/ν. Das kleinere Verhältnis begrenzt den maximalen Reaktionsfortschritt. Für 2A + B → 2P ergeben 4 mol A und 3 mol B insgesamt 4 mol P und 1 mol verbleibendes B. Werden bei einer theoretischen Masse von 20 g tatsächlich 15 g gewonnen, beträgt die Ausbeute 75 %. Werte über 100 % können auf Verunreinigungen oder Messprobleme hinweisen. Diese Berechnung sagt nicht aus, ob eine Reaktion stattfindet oder sicher ist.

Koeffizienten mit Stoffmengen vergleichen

In einem abstrakten Beispiel laute die ausgeglichene Reaktion 3A + 2B → 4P. Wählen Sie Anfangsmengen von 9 mol A und 4 mol B. Der durch A erlaubte Reaktionsfortschritt ist 9 / 3 = 3 mol, der durch B erlaubte 4 / 2 = 2 mol. Der kleinere Wert macht B zum limitierenden Reaktanden. Theoretisch entstehen 4 × 2 = 8 mol Produkt, während 9 − 3 × 2 = 3 mol A übrig bleiben. B wird vollständig verbraucht. Dies veranschaulicht Stoffmengenverhältnisse und behauptet keine bestimmte reale chemische Reaktion.

Wenden Sie Koeffizienten nicht unmittelbar auf Massen an. Teilen Sie Gramm zunächst durch die molare Masse des Stoffes. Werden alle Koeffizienten mit demselben Faktor multipliziert, muss die Produktmenge unverändert bleiben. Die Änderung nur eines Koeffizienten verändert dagegen die Verhältnisse. Der Rechner gleicht die Gleichung nicht aus, die chemische Konsistenz liegt beim Benutzer. Enthält die Masse eine ganze Lösung, bestimmen Sie die reine Reaktandenmasse gesondert. Die Rechnung liefert eine theoretische Höchstmenge. Gleichgewicht, Nebenreaktionen, Reinheit und Produktrückgewinnung beeinflussen die tatsächliche Menge. Reaktionsgeschwindigkeit und sichere Betriebsbedingungen werden nicht bestimmt.

Häufige Fragen

Wie berechnet man den limitierenden Reaktanden aus Stoffmengen?

Mit den Beispielkoeffizienten 2 für A, 1 für B und 2 für das Produkt sowie Anfangsmengen von 4 und 3 mol ist A der limitierende Reaktand und die theoretische Produktmenge beträgt 4 mol. Das kleinere Verhältnis von Stoffmenge zu Koeffizient bestimmt den Reaktionsfortschritt. Tatsächliche Ausbeute, Gleichgewicht und Reaktionssicherheit werden damit nicht bestimmt.

Mit diesen Werten berechnen