Calculatrice réactif en excès

Dans une équation chimique équilibrée, les réactifs sont rarement mélangés dans le rapport stœchiométrique exact, de sorte que l'un est entièrement consommé en premier et l'autre demeure en excès. Cette calculatrice de réactif en excès restant convertit chaque masse en moles avec sa masse molaire, divise par le coefficient équilibré pour obtenir les avancements de réaction disponibles, retient le plus petit avancement comme progression réelle et multiplie les moles non utilisées de l'excès par sa masse molaire pour indiquer la masse restante en grammes. Les étudiants s'en servent pour vérifier les exercices d'ammoniac, de combustion et de titrage ; les planificateurs de laboratoire dimensionnent les charges pour qu'un catalyseur ou un réactif coûteux ne soit jamais le reste ; les clés de correction automatisées ont besoin d'un oracle déterministe qui rejette les coefficients nuls au lieu de diviser par zéro.

Comment la masse d'excès restante est calculée

Partez d'une réaction équilibrée où le réactif A apparaît avec le coefficient stœchiométrique ν_A et le réactif B avec ν_B. Vous fournissez la masse disponible de chaque réactif en grammes et la masse molaire de chaque espèce en grammes par mole. Convertissez la masse en moles avec n_A égal à mass_A divisé par M_A et n_B égal à mass_B divisé par M_B.

La progression théorique que chaque réactif pourrait soutenir est l'avancement ξ_A égal à n_A divisé par ν_A et ξ_B égal à n_B divisé par ν_B. L'avancement réel de la réaction est le minimum de ces deux valeurs : le réactif qui s'épuise en premier est le limitant, l'autre est l'excès. Les moles d'excès consommées valent ν_excès multiplié par l'avancement de réaction.

Les moles restantes valent les moles initiales de l'excès moins les moles consommées. La masse restante vaut les moles restantes multipliées par la masse molaire de l'excès. Lorsque les deux avancements sont numériquement égaux, le mélange est stœchiométrique, les deux réactifs sont entièrement consommés et la masse restante est nulle.

Les masses doivent être non négatives et les masses molaires strictement positives.

Où les calculatrices d'excès restant interviennent en pratique

Les cours de chimie générale du secondaire et de l'université assignent constamment des exercices de réactif limitant qui se terminent par combien de grammes d'excès restent ; un oracle fiable qui renvoie la masse restante avec avancements et libellés accélère la notation et les démonstrations. Les chimistes de procédé qui dimensionnent les charges par lot veulent le réactif cher entièrement consommé et ont besoin de la masse restante du co-réactif moins cher pour ne pas surdimensionner laveurs et purifications.

Les problèmes environnementaux et de combustion demandent combien d'oxygène reste après la combustion complète du combustible, la même construction d'avancement minimal avec l'air comme réactif B. Si plus tard vous n'avez besoin que de moles de produit à partir d'un seul réactif via un rapport molaire, d'une conversion grammes en moles seule, ou de tableaux de rendement multiproduits, traitez-les comme des intentions de recherche et des pages distinctes plutôt que de surcharger cette calculatrice de réactif en excès restant.