Dalam model tindak balas ringkas, bahan tindak balas yang akan habis dahulu ialah kuantiti penghad (limiting quantity), dan ia menentukan jumlah hasil. Bahagi setiap kuantiti dengan pekalinya dalam persamaan seimbang, kemudian bandingkan. Pelajaran ini menyambung pelajaran nisbah persamaan dan digunakan apabila soalan memberi kuantiti dua bahan tindak balas.
Bagaimana mencari bahan tindak balas penghad?
Persamaan menyatakan berapa banyak setiap bahan diperlukan oleh bahan yang lain, jadi tanya: berapa banyak bahan B diperlukan untuk menghabiskan semua bahan A? Kemudian bandingkan dengan yang diberi.
Kaedah pantas ialah membahagi setiap kuantiti dalam mol dengan pekalinya. Nilai yang lebih kecil ialah milik bahan penghad.
Langkah
- Imbangkan persamaan.
- Tukar setiap jisim yang diberi kepada mol.
- Bahagi setiap kuantiti dengan pekalinya, atau kira berapa banyak satu bahan diperlukan oleh yang lain.
- Hasil yang lebih kecil ialah penghad.
- Gunakan kuantiti penghad dengan nisbah untuk mencari hasil.
- Cari baki bahan berlebihan, jika diminta.
Contoh berlangkah
Dalam Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂, 2.4 g magnesium digabungkan dengan 0.15 mol asid hidroklorik.
Cari bahan tindak balas penghad dan jisim MgCl₂ yang terbentuk. Gunakan Mg = 24, Cl = 35.5.
Langkah 1, mol Mg: 2.4 ÷ 24 = 0.10 mol.
Langkah 2, bandingkan: Mg ÷ 1 = 0.10. HCl ÷ 2 = 0.075. Yang lebih kecil ialah HCl, jadi HCl ialah penghad.
Langkah 3, hasil: nisbah HCl : MgCl₂ = 2 : 1, jadi MgCl₂ = 0.15 ÷ 2 = 0.075 mol. Mr MgCl₂ = 24 + 71 = 95, maka jisim = 0.075 × 95 = 7.125 g, kira-kira 7.1 g.
Langkah 4, baki: Mg digunakan = 0.075 mol, jadi 0.10 − 0.075 = 0.025 mol tinggal. Itu 0.025 × 24 = 0.60 g Mg.
Semakan kedua: H₂ terbentuk ialah 0.075 mol, dan kekekalan jisim dipenuhi: Mg digunakan 1.8 g + HCl 0.15 × 36.5 = 5.475 g memberi 7.275 g. Hasil: 7.125 g MgCl₂ + 0.075 × 2 = 0.15 g H₂ = 7.275 g. Kedua-duanya sepadan.
Kesilapan yang munasabah
Seorang pelajar membandingkan 0.10 mol Mg dengan 0.15 mol HCl dan berkata Mg ialah penghad kerana 0.10 lebih kecil.
Jawapan yang salah: Mg ialah penghad, MgCl₂ = 0.10 mol
Ini membandingkan mol mentah. Persamaan memerlukan 2 mol HCl bagi setiap 1 mol Mg, jadi 0.10 mol Mg memerlukan 0.20 mol HCl, dan hanya 0.15 mol ada.
Pembetulannya ialah membahagi dengan pekali, atau mengira berapa banyak yang diperlukan oleh bahan tindak balas yang satu lagi.
Semak diri anda
1. Dalam N₂ + 3H₂ → 2NH₃, 1.0 mol N₂ dan 2.4 mol H₂ dicampur dalam model. Yang mana penghad, dan berapa mol NH₃ terbentuk?
Lihat jawapan
N₂ ÷ 1 = 1.0. H₂ ÷ 3 = 0.80. H₂ ialah penghad. NH₃ = 2.4 × (2 ÷ 3) = 1.6 mol. (N₂ digunakan ialah 0.80 mol, jadi 0.20 mol tinggal.)
2. Dalam Fe + S → FeS, 5.6 g Fe dan 4.0 g S digunakan dalam model. Yang mana penghad, dan berapakah jisim FeS yang terbentuk? (Fe = 56, S = 32)
Lihat jawapan
Fe = 5.6 ÷ 56 = 0.10 mol. S = 4.0 ÷ 32 = 0.125 mol. Nisbah 1 : 1, jadi Fe ialah penghad. FeS = 0.10 mol. Mr = 88, maka jisim = 8.8 g. S tinggal: 0.025 mol = 0.80 g.
3. Dalam CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, 0.50 mol CH₄ bertemu 0.80 mol O₂ dalam model. Yang mana penghad, dan berapa mol CO₂ terbentuk?
Lihat jawapan
CH₄ ÷ 1 = 0.50. O₂ ÷ 2 = 0.40. O₂ ialah penghad. CO₂ = 0.80 ÷ 2 = 0.40 mol.
Langkah seterusnya
Pelajaran terakhir dalam modul ini ialah tabiat yang melindungi setiap langkah: menyemak pengiraan kuantiti melalui unit. Guru mol dan nisbah persamaan menerangkan penaakulan kuantiti penghad bagi persamaan yang anda masukkan, dan pelatih penaakulan imbangan persamaan menyemak persamaan itu dahulu.
Jawapan kuantiti penghad sering tersasar kerana satu langkah awal yang kecil. Guru dalam tuisyen Kimia dalam talian secara satu dengan satu boleh melihat kerja anda dan mengesan langkah itu dengan cepat.