Higher Tier: find which reactant limits the product
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| excess reactant/ekˈses rɪˈæktənt/ | reaktan berlebih |
| limiting reactant/ˈlɪmɪtɪŋ rɪˈæktənt/ | reaktan pembatas |
Apa yang akan menjelaskan pengamatan ini?
- Tier Tinggi: Memiliki lebih banyak gram bagi satu reaktan tidak semestinya menjadikannya reaktan berlebihan. Rasio persamaan dan jisim molar menentukan mana bekalan yang habis terlebih dahulu.
- Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
- Reaktan pembatas habis digunakan sepenuhnya di bawah model reaksi sempurna dan menentukan jumlah produk maksimum. Reaktan berlebih tersisa karena lebih banyak yang disuplai daripada yang dibutuhkan persamaan stoikiometri. Konversikan massa kedua reaktan ke jumlah mol sebelum membandingkan. Untuk A + 2B → C, satu mol A memerlukan dua mol B; bandingkan n(A) dengan n(B)/2, bukan hanya jumlah mol mentah.
- reaktan pembatas: Reaktan yang habis pertama kali di bawah model reaksi yang ditetapkan, membatasi produk yang mungkin terbentuk; reaktan berlebih: Reaktan yang disuplai melebihi jumlah yang diperlukan untuk mengonsumsi reaktan pembatas.
For Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂, 0.20 mol Mg and 0.30 mol HCl are supplied. Which limits?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
The equation needs 2 mol of HCl per mole of Mg. Available: 0.30 mol HCl can use only 0.15 mol of the 0.20 mol Mg, so HCl runs out first - it limits. Equal masses are irrelevant; the mole ratio decides.
Match each technical term to its precise meaning.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Use the definitions to distinguish related quantities and processes.
Pilih bukti yang boleh mengujinya
- Untuk Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂, 0.20 mol Mg akan membutuhkan 0.40 mol HCl. Jika hanya 0.30 mol HCl yang disuplai, asam menjadi pembatas dan hanya 0.15 mol Mg yang dapat bereaksi. Jumlah maksimum H₂ adalah 0.15 mol, dan 0.05 mol Mg tersisa. Ini mengasumsikan reaksi berjalan sesuai penulisan dan tidak menggambarkan konversi tidak lengkap akibat laju lambat atau kesetimbangan.
- Tulis jumlah yang tersedia, koefisien yang dibutuhkan, dan jumlah yang tersedia dibagi koefisien untuk setiap reaktan. Suplai terukur yang lebih kecil menentukan tingkat reaksi maksimum. Kalikan tingkat tersebut dengan koefisien produk target. Untuk menemukan sisa berlebih, kurangkan jumlah yang dikonsumsi dari jumlah yang disuplai. Hindari menyatakan reaktan pembatas semata-mata dari tebakan visual atau angka massa mana pun yang lebih kecil.
Which two habits make the investigation or model in this case more defensible?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Stating the conditions and assumptions lets others repeat the work exactly, and recording the supporting evidence lets them check the conclusion. Hiding disagreeing results removes the evidence that could challenge a wrong conclusion, and one measurement can never establish a wider claim.
Bekerja daripada kuantiti yang diketahui
- Nyatakan nilai yang diketahui dan unitnya. Pilih hubungan kerana asumsinya sesuai dengan kes ini, kemudian susun semula sebelum menggantikan.
- Diketahui: 4.8 g Mg adalah 4.8/24=0.20 mol. Dengan 0.30 mol HCl, magnesium yang terkonsumsi=0.15 mol, massa=3.6 g. Sisa Mg=4.8−3.6=1.2 g. Hidrogen terbentuk pada 0.15 mol, massa=0.15×2=0.30 g menggunakan massa molar yang disuplai H₂=2 $\dfrac{\text{g}}{\text{mol}}$.
Untuk reaksi yang sama, 0.40 mol Mg dan 0.50 mol HCl disuplai. Hitung jumlah maksimum H₂. Gunakan urutan yang sama: kuantitas diketahui → model → hubungan → substitusi → satuan dan interpretasi.
For the same reaction, 0.40 mol Mg and 0.50 mol HCl are supplied. Calculate the maximum H₂ amount.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
The result is 0.25 mol. Known: 0.40 mol Mg and 0.50 mol HCl; Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2. HCl limits: 0.50 mol H2 produced per 2 mol HCl gives 0.50/2 = 0.25 mol of H2. Mg used = 0.25 mol, leaving 0.15 mol in excess.
Semak kesimpulan dan had-hadnya
- Berlebih berarti ada di luar jumlah yang diperlukan untuk bereaksi, bukan pengotor. Menambahkan lebih banyak reaktan berlebih saja tidak akan meningkatkan produk teoritis setelah reaktan pembatas habis. Hasil yang diperoleh bisa lebih rendah dari maksimum ini karena alasan lain; jangan bingung antara jumlah pembatas dengan persentase pemulihan.
- Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Pereaksi dengan nomor massa terkecil pasti merupakan pereaksi pembatas. Klaim ini salah: Pereaksi pembatas ditentukan oleh rasio mol dalam persamaan, bukan oleh massa atau nomor massa. Bagi setiap jumlah yang tersedia dengan koefisiennya; hasil bagi yang lebih kecil membatasi, apa pun masanya.
Tier Tinggi: tentukan reaktan mana yang membatasi produk: Untuk Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂, 0.20 mol Mg akan membutuhkan 0.40 mol HCl. Jika hanya 0.30 mol HCl yang disuplai, asam menjadi pembatas dan hanya 0.15 mol Mg yang dapat bereaksi. Jumlah maksimum H₂ adalah 0.15 mol, dan 0.05 mol Mg tersisa. Ini mengasumsikan reaksi berjalan sesuai penulisan dan tidak menggambarkan konversi tidak lengkap akibat laju lambat atau kesetimbangan.
The reactant with the smaller mass number must be limiting.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Limiting is decided by the equation's mole ratio, not by mass or mass number. Divide each available amount by its coefficient; the smaller quotient limits, whatever the masses.
The reactant used up first under the stated reaction model, limiting possible product: write the technical term.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
limiting reactant means The reactant used up first under the stated reaction model, limiting possible product.