الحسابات المبنية على المادة المحددة




الحسابات المبنية على المادة المحددة

Limiting Reactant

هب أنك ترغب بإعداد شطائر الجبن لأصدقائك، وكانت كل شطيرة تحتاج إلى قطعتي خبز، وشريحة جبن.

فإذا كان لديك (28) قطعة خبز، و (11) شريحة جبن، فإنك بذلك تستطيع تحضير (11) شطيرة، ويتبقى لديك (6) قطعٍ من الخبز.

تُسمى شرائح الخبز المادة المحددة، لأنها استهلكت جميعها عند إعداد الشطائر، وتُسمى قطع الخبز المتبقية بعد إعداد الشطائر بالمادة الفائضة.

المادة المحددة للتفاعل: مادة تدخل في التفاعل بكميّة محددة، وتُستهلك كلها، فتحدّد بذلك كميّة الناتج.

 

ولتحديد المادة المحددة والمادة الفائضة، يجب أن يتوفر لديك معادلة موزونة، وعدد المولات التي تم خلطها أو كتلها.

خطوات تحديد المادة المحددة للتفاعل، والمادة الفائضة

أولاً: إذا إعطيت في السؤال عدد المولات

aA  +  bB → C

  • اقسم عدد مولات كل مادة متفاعلة (المعطاة في السؤال) على معاملها.


ناتج القسمة الأقل هو للمادة المحددة.

  • وبطرح الناتجين نحصل على المادة الفائضة.

 

ثانياً: إذا إعطيت في السؤال كتل

  • حوّل الكتل إلى عدد مولات (عدد المولات = الكتلة ÷ الكتلة المولية)
  • اقسم عدد مولات كل مادة متفاعلة (المحسوبة) على معاملها.
  • ناتج القسمة الأقل هو للمادة المحددة.
  • وبطرح الناتجين نحصل على المادة الفائضة.

 

مثال:

يتفاعل غاز الأكسجين O2 مع غاز الهيدروجين H2 ، فينتج بخار الماء H2O حسب المعادلة الآتية:

O2  +  2H2 → 2H2O

إذا خلط 5 مول من O2 مع 6 مول من H2 ، فأجب عن الأسئلة الآتية:

  1. ما المادة المحددة للتفاعل؟
  2. ما عدد مولات بخار الماء الناتجة؟
  3. ما عدد مولات المادة الفائضة؟

 

الحل:

  1. لتحديد المادة المحددة للتفاعل نقسم عدد مولات كل مادة متفاعلة على معاملها (من المعادلة):

 

وبما أن عدد المولات الأقل للهيدروجين H2 ، فهي بذلك المادة المحددة، ويكون الأكسجين O2 هو المادة الفائضة.

 

  1. لإيجاد عدد مولات بخار الماء الناتجة نربط علاقة بين عدد مولات المادة المحددة مع عدد مولات الماء:

عدد مولات بخار الماء = 6 مول.

 

  1. عدد مولات الأكسجين الفائضة = عدد مولات المادة الفائضة– عدد مولات المادة المحددة

                                                            = 5 – 3 = 2 مول.

 

سؤال:

ينتج الأستيلين C2H2 بإضافة الماء إلى كربيد الكالسيوم  CaC2 وفقًا للمعادلة الآتية:

CaC2  +  2H2O → C2H2  +  Ca(OH)2

فإذا خلط 100 غ من CaC2 مع 50 غ من الماء، فاحسب كتلة CaC2 الناتجة من التفاعل، ثم احسب كتلة المادة الفائضة، علمًا بأن الكتلة المولية لـ Ca = 40، و C = 12 و H = 1، و O = 16 غ/مول.

 

الحل:

احسب عدد مولات كلّ من الماء وكربيد الكالسيوم:

اقسم عدد مولات كلّ من الماء وكربيد الكالسيوم على معامل كلّ منهما (من المعادلة):

وبما أن عدد مولات الماء أقل من عدد مولات كربيد الكالسيوم، فهي بذلك المادة المحددة، وكربيد الكالسيوم هي المادة الفائضة.

عدد مولات كربيد الكالسيوم الفائضة = 1,56 – 1,39 = 0,17 مول.

كتلة كربيد الكالسيوم الفائضة = عدد مولات كربيد الكالسيوم × الكتلة المولية.

                                                    = 0,17 × 64 = 10,88 غ.


التاريخ : 30 / 03 / 2019

التعليقات

عذرا يجب عليك تسجيل الدخول الى الموقع لكي تتمكن من اضافة تعليق