Nền tảng Nhiều người trong số các khái niệm được sử dụng trong thử nghiệm này, bao gồm các chất phản ứng giới hạn và dư thừa, nốt ruồi và lý thuyết năng suất được bao phủ rộng rãi trong sách giáo khoa của bạn. Kể từ khi điều trị rộng lớn, một cuộc thảo luận sâu sắc ở đây sẽ dư thừa, vì vậy chúng tôi sẽ chỉ nhấn những điểm nổi bật.Chất phản ứng giới hạn và dư thừa Khái niệm về giới hạn và dư thừa chất đề với bao nhiêu sản phẩm kết quả khi hai hay nhiều chất phản ứng là hỗn hợp. Khái niệm này có ứng dụng rất thực tế trong thế giới thực. Ví dụ, trong các doanh nghiệp sản xuất sản phẩm hóa học của một số loại, điều quan trọng là để làm điều đó như là một cách hiệu quả và với các chất thải ít càng tốt. Điều này cũng đúng trong phòng thí nghiệm, nơi mà bạn muốn sử dụng chỉ một lượng chất phản ứng cần thiết để sản xuất số lượng lớn nhất của sản phẩm, như bất cứ điều gì nhiều hơn nữa sẽ được chỉ đơn giản là lãng phí.Hãy xem xét một phản ứng đơn giản, nơi một nốt ruồi của chất A phản ứng với một nốt ruồi của phản B:Phản ứng đơn giảnĐiều gì sẽ xảy ra nếu quá nhiều chất A được thêm vào? Khi tất cả các chất B được sử dụng, sẽ có một số chất trái hơn. Trong thuật ngữ khoa học, chúng ta nói rằng chất B là thuốc thử hạn chế. Nói cách khác, không có vấn đề bao nhiêu A được thêm vào, không có sản phẩm nhiều hơn được thực hiện khi B được tiêu thụ — phản B giới hạn thu được bao nhiêu sản phẩm. Mặt khác, chất A được gọi là hoá dư thừa, vì có quá đủ của tinh khiết A.Trong phản ứng trên, nếu chúng ta thêm nhiều hơn nữa của thuốc thử hạn chế, chất B, chi tiết của sản phẩm C được thành lập. Tại sao, bạn có thể yêu cầu? Vâng, chất B giới hạn bao nhiêu sản phẩm thu được, do đó, khi thêm B được thêm vào, phản ứng sẽ tiếp tục cho đến khi một trong các chất phản ứng được sử dụng lên một lần nữa. Vì vậy, câu hỏi cuối cùng là "Hỗn hợp hiệu quả nhất của các chất phản ứng hai là gì?" Trong thực tế, hỗn hợp nhất bao gồm phù hợp một cách chính xác số lượng hoá A và tinh khiết B mà sẽ cho phép cả hai chất phản ứng hoàn toàn được sử dụng. Lưu ý rằng trừ khi tỷ lệ nốt ruồi là một, "một cách chính xác phù hợp với" không có nghĩa là "hợp đồng đều". Việc tìm kiếm thuốc thử hạn chế Thực hành, hãy xem xét ví dụ sau đây và xem nếu chúng ta có thể xác định tinh khiết đó giới hạn và đó là vượt quá. Giả sử chúng ta có thời gian bong vào đầu thập niên 1970, nơi mà tất cả chúng ta được tuyển dụng bởi NASA như các nhà khoa học tên lửa. Chúng tôi đang làm việc với một hỗn hợp nhiên liệu gồm Đinitơ tetraoxide (N2O4) và hydrazine (N2H4). Những thuốc thử hai phản ứng để sản xuất hơi nước (H2O), và nitơ khí (N2) như hình dưới đây. Chúng tôi đã được chỉ định để tìm ra chất đó giới hạn khi 1.40 kg của N2H4 và N2O4 2,80 kg được cho phép để phản ứng.N2H4(l) + N2O4(l) à N2(g) + H2O(g) Bước đầu tiên là để cân bằng phương trình:2N2H4(l) + N2O4(l) à 2N2(g) + 4H2O(g)Tiếp theo, chúng tôi có thể sử dụng stoichiometry để xem các nốt ruồi bao nhiêu của một trong những sản phẩm được sản xuất dựa trên số tiền ban đầu của mỗi chất. Hãy tìm số Mol H2O.Dựa trên các nốt ruồi của Hydrazine (N2H4) Dựa trên các nốt ruồi của Đinitơ Tetraoxide (N2O4)Vì hydrazine tạo ra các nốt ruồi ít nước, nó phải là hạn chế thuốc thử!Bây giờ bạn có thể thấy, nó là rất quan trọng để tính toán chính xác bao nhiêu sản phẩm có thể được thực hiện dựa trên stoichiometry và mỗi chất. Một điểm cần lưu ý là rằng trong bất kỳ phản ứng có luôn luôn là một phần của sản phẩm là mất do lỗi của con người, không đầy đủ trộn hoá chất, vv. Vì vậy, nó là quan trọng trong bất kỳ chuẩn bị hóa chất để có mất mát này vào tài khoản do đó sản phẩm đủ được thực hiện.Mưa Trong thử nghiệm này, phản ứng của hai giải pháp, đồng (II) nitrat, Cu (NO3) 2, và kali iođua, KI, tạo thành một precipitate. Precipitate một là một chất rắn hình thành trong một phản ứng giữa hai hợp chất dung dịch nước. (Đây là cùng một từ phít sử dụng khi nói về mưa hay tuyết rơi xuống.) Để tốt hơn riêng biệt các pha rắn và lỏng, ống nghiệm chứa kết tủa được đặt trong một máy ly tâm. Bằng cách kéo chúng xung quanh tại một tốc độ rất cao, Máy ly tâm lực lượng precipitate nặng xuống đáy ống nghiệm. Sau khi số, một giải pháp là mây đã trở nên rõ ràng với một rắn tích lũy ở dưới cùng của ống. Kết tủaCác chất lỏng rõ ràng được tìm thấy trên precipitate được gọi là the supernatant. Trong thử nghiệm này, chúng tôi sẽ kiểm tra supernatant để xem chất nào vẫn còn sau khi phản ứng xong. Chất đó là hiện diện trong supernatant khi phản ứng dừng là rõ ràng là vượt quá, trong khi chất không được phát hiện trong supernatant được sử dụng hoàn toàn và là trong thực tế chúng tôi hạn chế tinh khiết. Điều này có thể được xác nhận bằng cách thêm nhiều giải pháp hai chúng tôi đang học tập. Sử dụng ví dụ của chúng tôi trước đó, Nếu thêm giải pháp A có thêm và bổ sung hình thức precipitate, sau đó thuốc thử A là thuốc thử hạn chế. Tương tự, Nếu thêm giải pháp B là thêm và bổ sung các hình thức precipitate, sau đó tinh khiết B là thuốc thử hạn chế. Phản ứng trong các thử nghiệm Cụ thể, thử nghiệm này bao gồm việc trộn dung dịch Cu (NO3) 2 và KI, sẽ phản ứng
đang được dịch, vui lòng đợi..
