Higher Tier: find which reactant limits the product
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| excess reactant/ekˈses rɪˈæktənt/ | chất phản ứng dư |
| limiting reactant/ˈlɪmɪtɪŋ rɪˈæktənt/ | chất phản ứng giới hạn |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Cấp cao: Có nhiều gam hơn của một chất phản ứng không nhất thiết khiến nó trở thành chất phản ứng dư thừa. Tỷ lệ phương trình và khối lượng mol quyết định nguồn cung nào hết trước.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Chất giới hạn được sử dụng hoàn toàn theo mô hình phản ứng đầy đủ và xác định lượng sản phẩm tối đa. Chất dư vẫn còn lại vì lượng cung cấp nhiều hơn nhu cầu của phương trình cân bằng. Chuyển đổi cả hai khối lượng chất tham gia sang số mol trước khi so sánh. Đối với A + 2B → C, một mol A cần hai mol B; hãy so sánh n(A) với n(B)/2, không chỉ đơn thuần là các giá trị mol thô.
- Chất giới hạn: Chất bị tiêu hao đầu tiên theo mô hình phản ứng đã cho, giới hạn lượng sản phẩm có thể tạo thành; Chất dư: Chất được cung cấp vượt quá lượng cần thiết để phản ứng hết chất giới hạn.
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.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Đối với Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂, 0.20 mol Mg sẽ cần 0.40 mol HCl. Nếu chỉ cung cấp 0.30 mol HCl, axit là chất giới hạn và chỉ có 0.15 mol Mg có thể phản ứng. Lượng H₂ tối đa là 0.15 mol, và 0.05 mol Mg còn lại. Điều này giả định phản ứng diễn ra như viết trong phương trình và không mô tả sự chuyển hóa không hoàn toàn do tốc độ chậm hoặc cân bằng.
- Viết số mol có sẵn, hệ số yêu cầu và tỷ lệ giữa số mol có sẵn chia cho hệ số đối với mỗi chất tham gia. Số mol có sẵn đã được chuẩn hóa nhỏ hơn sẽ xác định mức độ phản ứng tối đa. Nhân mức độ này với hệ số của sản phẩm mục tiêu. Để tìm lượng chất dư còn lại, lấy lượng cung cấp trừ đi lượng đã tiêu thụ. Tránh kết luận chất giới hạn chỉ dựa trên phỏng đoán trực quan hay con số khối lượng nhỏ hơn.
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.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: 4.8 g Mg tương đương với 4.8/24=0.20 mol. Với 0.30 mol HCl, lượng Mg tiêu thụ = 0.15 mol, khối lượng = 3.6 g. Mg còn lại = 4.8−3.6=1.2 g. Hydrogen tạo thành ở 0.15 mol, khối lượng = 0.15×2=0.30 g sử dụng khối lượng mol H₂ đã cung cấp = 2 $\dfrac{\text{g}}{\text{mol}}$.
Đối với cùng phản ứng, 0.40 mol Mg và 0.50 mol HCl được cung cấp. Tính lượng H₂ tối đa. Sử dụng cùng quy trình: đại lượng đã biết → mô hình → mối liên hệ → thay thế → đơn vị và diễn giải.
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.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Dư nghĩa là tồn tại vượt quá lượng cần thiết để phản ứng, không phải tạp chất. Việc thêm nhiều chất dư hơn không làm tăng lý thuyết sản phẩm sau khi chất giới hạn đã bị tiêu hao. Năng suất thu hồi thực tế có thể thấp hơn giá trị tối đa này vì các lý do khác; đừng nhầm lẫn lượng giới hạn với phần trăm thu hồi.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Chất tham gia phản ứng có số khối nhỏ hơn phải là chất giới hạn. Khẳng định này sai: Chất giới hạn được quyết định bởi tỷ lệ mol trong phương trình, không phải bởi khối lượng hay số khối. Chia mỗi lượng có sẵn cho hệ số tương ứng; thương số nhỏ hơn sẽ giới hạn, bất kể khối lượng là gì.
Cấp độ cao: xác định chất tạo thành sản phẩm hạn chế: Đối với Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂, 0.20 mol Mg sẽ cần 0.40 mol HCl. Nếu chỉ cung cấp 0.30 mol HCl, axit là chất giới hạn và chỉ có 0.15 mol Mg phản ứng được. Lượng H₂ tối đa là 0.15 mol, và còn lại 0.05 mol Mg. Điều này giả định phản ứng diễn ra như phương trình đã viết và không mô tả việc chuyển hóa không hoàn toàn do tốc độ chậm hoặc cân bằng.
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.