المستوى الأعلى: حدد المتفاعل المحدد للناتج
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| excess reactant/ekˈses rɪˈæktənt/ | المادة المتفاعلة الزائدة |
| limiting reactant/ˈlɪmɪtɪŋ rɪˈæktənt/ | المادة المحددة للتفاعل |
ما الذي يفسر هذه الملاحظة؟
- المستوى المتقدم: امتلاك كمية أكبر (بالجرام) من أحد المتفاعلات لا يجعله بالضرورة المتفاعل الزائد. تحدد نسبة المعادلة والكتل المولية أي المزودين سينفد أولاً.
- ابدأ بتوقع. حدد الكميات أو الخصائص التي ستقارنها، ثم حدد الدليل الذي يمكنه التمييز بين تفسيرين.
بناء النموذج
- المتفاعل المحدد يُستهلك بالكامل وفقاً لنموذج التفاعل الكامل ويحدد أقصى كمية ناتج. يبقى المتفاعل الفائض لأن الكمية المزودة أكبر مما تحتاجه المعادلة الموزونة. حوّل كتل كلا المتفاعلين إلى كميات قبل المقارنة. بالنسبة لـ A + 2B → C، يحتاج مول واحد من A إلى مولين من B؛ قارن n(A) مع n(B)/2، وليس كميات المولات الخام وحدها.
- المتفاعل المحدد: هو المتفاعل الذي يُستهلك أولاً وفق نموذج التفاعل المذكور، مما يحد من إنتاج النواتج؛ المتفاعل الزائد: هو متفاعل تم تزويده بكمية تتجاوز تلك اللازمة لاستهلاك المتفاعل المحدد.
بالنسبة لـ Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂، تم توفير 0.20 mol من Mg و 0.30 mol من HCl. أيهما المحدد؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
تحتاج المعادلة إلى 2 مول من HCl لكل مول من Mg. المتوفر: 0.30 مول HCl يمكنه استخدام 0.15 مول فقط من 0.20 مول Mg، لذا ينتهي HCl أولاً - فهو المحدد. كتل متساوية غير ذات صلة؛ نسبة المولات هي ما يحسم الأمر.
طابق كل مصطلح تقني مع معناه الدقيق.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
استخدم التعريفات للتمييز بين الكميات والعمليات ذات الصلة.
اختر دليلاً لاختبار الفرضية
- بالنسبة لـ Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂، 0.20 مول من Mg تتطلب 0.40 مول من HCl. إذا تم تزويد 0.30 مول فقط من HCl، فإن الحمض هو العامل المحدد ويمكن أن يتفاعل 0.15 مول فقط من Mg. الحد الأقصى لكمية H₂ هو 0.15 مول، ويتبقى 0.05 مول من Mg. هذا يفترض أن التفاعل يسير كما هو مكتوب ولا يصف التحويل غير المكتمل الناتج عن البطء أو التوازن.
- اكتب الكمية المتاحة، ومعاملها المطلوب، وقسمة الكمية المتاحة على المعامل لكل متفاعل. تحدد الإمداد المقيّص الأصغر مدى التفاعل الأقصى. اضرب هذا المدى في معامل الناتج المستهدف. لإيجاد الفائض المتبقي، اطرح الكمية المستهلكة من الكمية المزودة. تجنب الإعلان عن المتفاعل المحدد بناءً على تخمين بصري أو مجرد كون رقم الكتلة أصغر.
أي عادة من العادتين تجعل التحقيق أو النموذج في هذه الحالة أكثر قابلية للدفاع؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
توضيح الشروط والافتراضات يسمح للآخرين بتكرار العمل بدقة، وتسجيل الأدلة الداعمة يتيح لهم التحقق من الاستنتاج. إخفاء النتائج المتعارضة يزيل الأدلة التي قد تتحدى استنتاجًا خاطئًا، ولا يمكن لقياس واحد أن يثبت ادعاءً أوسع.
اعتمد على كميات معروفة
- أدر القيم المعروفة ووحداتها. اختر العلاقة لأن افتراضاتها تتناسب مع هذه الحالة، ثم أعد ترتيب المعادلة قبل التعويض.
- معلوم: 4.8 جم من Mg تساوي 4.8/24=0.20 مول. مع وجود 0.30 مول من HCl، يكون المغنيسيوم المستهلك=0.15 مول، وكتلته=3.6 جم. المتبقي من Mg=4.8−3.6=1.2 جم. يتكون الهيدروجين بمقدار 0.15 مول، وكتلته=0.15×2=0.30 جم باستخدام الكتلة المولية المزودة لـH₂=2 $\dfrac{\text{g}}{\text{mol}}$.
لنفس التفاعل، تم تزويد 0.40 mol Mg و 0.50 mol HCl. احسب الحد الأقصى لكمية H₂. استخدم نفس التسلسل: الكميات المعلومة ← النموذج ← العلاقة ← التعويض ← الوحدة والتفسير.
لنفس التفاعل، تم تزويد 0.40 مول من Mg و 0.50 مول من HCl. احسب أقصى كمية من H₂.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
الناتج هو 0.25 مول. معلوم: 0.40 مول Mg و 0.50 مول HCl؛ Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2. HCl محدّد: 0.50 مول H2 يُنتَج لكل 2 مول HCl مما يعطي 0.50/2 = 0.25 مول من H2. Mg المستهلك = 0.25 مول، متروك 0.15 مول فائضاً.
تحقق من الاستنتاج وحدوده
- الزيادة تعني التواجد بما يتجاوز الكمية المطلوبة للتفاعل، وليس شائبة. إضافة المزيد من المتفاعل الزائد وحده لا يرفع النواتج النظرية بعد استنفاد المتفاعل المحدد. يمكن أن يكون الاسترداد الفعلي أقل من هذا الحد الأقصى لأسباب أخرى؛ لا تخلط بين الكمية المحددة ونسبة الاسترداد.
- عُد إلى الملاحظة الأصلية. اشرح ما يدعمه النتيجة، وما هي الشروط التي تفترضها، وطريقة واحدة لاختبار تفسير منافس.
المتفاعل ذو العدد الكتلي الأصغر يجب أن يكون المحدد. هذا الادعاء خاطئ: التحديد يتم بناءً على نسبة المولات في المعادلة، وليس الكتلة أو العدد الكتلي. اقسم كل كمية متاحة على معاملها؛ الكسر الأصغر يحد، بغض النظر عن الكتل.
المستوى الأعلى: أوجد أي متفاعل يحد من النواتج: بالنسبة لـ Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂، 0.20 mol Mg تتطلب 0.40 mol HCl. إذا تم تزويد 0.30 mol HCl فقط، الحمض هو العامل المحدد ويمكن تفاعل 0.15 mol Mg فقط. الحد الأقصى لكمية H₂ هو 0.15 mol، ويبقى 0.05 mol Mg. هذا يفترض أن التفاعل يسير كما كُتب ولا يصف التحول غير المكتمل الناتج عن معدل بطيء أو توازن.
المادة المتفاعلة ذات العدد الكتلي الأصغر يجب أن تكون المحددة.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
تحديد المادة المحددة يتم بناءً على نسبة المولات في المعادلة، وليس الكتلة أو العدد الكتلي. قسّم كل كمية متاحة على معاملها؛ الكسور الأصغر هو المحدد، بغض النظر عن الكتل.
المادة المتفاعلة التي تُستهلك أولاً تحت نموذج التفاعل المعطى، مما يحد من ناتج المنتج الممكن: اكتب المصطلح التقني.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
المادة المحددة تعني المادة المتفاعلة التي تُستهلك أولاً تحت نموذج التفاعل المعطى، مما يحد من ناتج المنتج الممكن.