普通化學/限量反應物和產率

限量反應物

當化學反應發生時，反應物發生變化，產生產物。化學方程式的係數表示反應發生所需的相對物質量。考慮丙烷的燃燒

${\hbox{C}}_{3}{\hbox{H}}_{8}+5{\hbox{O}}_{2}\to 3{\hbox{CO}}_{2}+4{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}$

每1摩爾丙烷，必須有5摩爾氧氣。每燃燒1摩爾丙烷，會產生3摩爾二氧化碳和4摩爾水（以及大量的熱）。如果丙烷烤架正在燃燒，那麼會有大量的氧氣可以與丙烷氣體反應。在這種情況下，氧氣是過量反應物。氧氣的確切數量並不重要，因為它不會用完。

另一方面，丙烷的量是有限的。它會遠遠早於氧氣用完，使其成為限量反應物。丙烷的可用量將決定反應進行的程度。

示例

2H₂ + O₂ → 2H₂O

如果有3摩爾氫氣和1摩爾氧氣，哪個是限量反應物？會產生多少產物？

氫氣需要比氧氣多一倍。然而，氫氣含量超過兩倍。因此，氫氣是過量反應物，而氧氣是限量反應物。如果反應進行完全，所有的氧氣都會被消耗掉，剩下1摩爾氫氣。你可以這樣想象這種情況

3H₂ + O₂ → 2H₂O + H₂

反應完成後剩下的反應物被稱為“過量反應物”。通常，你會想要弄清楚反應完成後還有多少過量反應物。為此，首先使用摩爾比來確定反應中消耗了多少過量反應物。

以下是需要使用的比例

$\left({\frac {\text{moles of limiting reactant}}{1}}\right)*\left({\frac {\text{coefficient of product}}{\text{coefficient of limiting reactant}}}\right)={\text{moles of excess remaining}}$

產率

通常，產物的實際產量低於理論產量。實際產量低於理論產量。為了比較兩者，可以計算產率，即${\frac {actual~yield}{theoretical~yield}}\times 100$.

產率告訴我們反應實際進行的程度。