everything maths and science - C2B2A

Uitgewerkte voorbeeld 7: Beperkende reagense
VRAAG
Swawelsuur (H2SO4) reageer met ammoniak (NH3) en lewer die kunsmis ammoniumsulfaat
((NH4)2SO4) volgens die volgende vergelyking:
H2SO4(aq) + 2NH3(g) → (NH 4 ) 2 SO4(aq)
Wat is die maksimum massa ammoniumsulfaat wat van 2,0 kg swawelsuur en 1,0 kg
ammoniak verkry kan word?
OPLOSSING
Stap 1: Skakel die massa swawelsuur en ammoniak na aantal mol om
Aantal mol swawelsuur:
n = m
M
= 2000
98
= 20,4 mol
Aantal mol ammoniak:
n = m
M
= 1000
17
= 58,8 mol
Stap 2: Gebruik die gebalanseerde vergelyking om vas te stel watter van die reagense
beperkend is
Dit is nodig om vas te stel hoeveel mol van die produk ons van elke reagens kan
verkry. Hierdie twee resultate word dan met mekaar vergelyk. Die kleiner getal is die
hoeveelheid produk wat verkry kan word en die reagense wat die kleiner getal lewer,
is die beperkende faktor.
Die molverhouding van H2SO4 tot (NH4)2SO4 is 1:1. Dus die aantal mol (NH4)2SO4
wat uit die swawelsuur gemaak kan word is
n (NH4 ) 2 SO4 = nH2SO4 × stoïchiometriese koëffisiënt (NH 4 ) 2 SO4
stoïchiometriese koëffisiënt H2SO4
= 20,4 mol H2SO4 × 1 mol (NH 4 ) 2 SO4
1 mol H2SO4
= 20,4 mol
Die molverhouding van NH3 tot (NH4)2SO4 is 2:1. Dus die aantal mol (NH4)2SO4
wat uit die ammoniak gemaak kan word is
n (NH4 ) 2 SO4 = nNH3 × stoïchiometriese koëffisiënt (NH 4 ) 2 SO4
stoïchiometriese koëffisiënt NH3
= 58,8 mol NH3 × 1 mol (NH 4 ) 2 SO4
2 mol NH3
= 29,4 mol
Aangesien ons minder (NH4)2SO4 uit H2SO4 as uit NH3 kan vervaardig is swawelsuur
die beperkende reagens.
Stap 3: Bereken die maksimum massa ammoniumsulfaat wat vervaardig kan word
304 8.2. Stoïchiometriese berekeninge