Obliczenia stechiometryczne z nadmiarem reagenta
Słownik kwalifikacji CHM.02 - Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu chemicznego
W obliczeniach stechiometrycznych ilości reagentów wyznacza się z równania reakcji chemicznej. Jeżeli w zadaniu podano, że jeden z reagentów ma być użyty z nadmiarem, najpierw oblicza się ilość teoretyczną, a dopiero potem zwiększa ją o podany procent.
Schemat postępowania
- Zapisz równanie reakcji i odczytaj stosunek molowy reagentów.
- Oblicz liczbę moli substancji danej w zadaniu:
n = m / M
- Zastosuj stosunek stechiometryczny z równania reakcji.
- Przelicz mole na masę:
m = n · M
- Dodaj nadmiar reagenta, np. 10%:
m rzeczywista = m teoretyczna · 1,10
Przykład: zobojętnianie kwasu fosforowego(V)
Reakcja:
H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O
Z równania wynika, że 1 mol H3PO4 reaguje z 3 molami NaOH.
Dla 294 kg H3PO4:
- M(H3PO4) = 98 kg/kmol
- n(H3PO4) = 294 / 98 = 3 kmol
- n(NaOH) = 3 · 3 = 9 kmol
- M(NaOH) = 40 kg/kmol
- m(NaOH) teoretyczna = 9 · 40 = 360 kg
Jeżeli NaOH używa się z 10% nadmiarem:
360 kg · 1,10 = 396 kg
Najczęstszy błąd
Częsty błąd to dodanie 10% do masy kwasu zamiast do obliczonej teoretycznej masy NaOH. Nadmiar zawsze odnosi się do tego reagenta, którego dotyczy polecenie.