普通化学/限量反应物和产率

限量反应物

当化学反应发生时，反应物发生变化，产生产物。化学方程式的系数表示反应发生所需的相对物质量。考虑丙烷的燃烧

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

每1摩尔丙烷，必须有5摩尔氧气。每燃烧1摩尔丙烷，会产生3摩尔二氧化碳和4摩尔水（以及大量的热）。如果丙烷烤架正在燃烧，那么会有大量的氧气可以与丙烷气体反应。在这种情况下，氧气是过量反应物。氧气的确切数量并不重要，因为它不会用完。

另一方面，丙烷的量是有限的。它会远远早于氧气用完，使其成为限量反应物。丙烷的可用量将决定反应进行的程度。

示例

2H₂ + O₂ → 2H₂O

如果有3摩尔氢气和1摩尔氧气，哪个是限量反应物？会产生多少产物？

氢气需要比氧气多一倍。然而，氢气含量超过两倍。因此，氢气是过量反应物，而氧气是限量反应物。如果反应进行完全，所有的氧气都会被消耗掉，剩下1摩尔氢气。你可以这样想象这种情况

3H₂ + O₂ → 2H₂O + H₂

反应完成后剩下的反应物被称为“过量反应物”。通常，你会想要弄清楚反应完成后还有多少过量反应物。为此，首先使用摩尔比来确定反应中消耗了多少过量反应物。

以下是需要使用的比例

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

产率

通常，产物的实际产量低于理论产量。实际产量低于理论产量。为了比较两者，可以计算产率，即${\frac {actual~yield}{theoretical~yield}}\times 100$.

产率告诉我们反应实际进行的程度。