化学反応は反応物を生成物に変換しますが、通常、反応の生成物には常にある程度の量の反応物が残っています。生成物で未使用のまま残っている反応物は、反応収率の純度を低下させます。反応の予想収量の決定には、方程式の制限反応物である反応物の決定が含まれます。化学式の要件を満たすために必要な量を超える他の反応物は、製品に残ります。反応しない反応物の測定単位はモルです。製品の純度を高めるには、重量で除去する反応物の量を知る必要があります。
目的の化学反応の反応物をリストします。これらは、反応が完了した後に生成物に残る可能性のある反応物です。
すべての反応物の分子量を計算します。各反応物の各原子の原子量を合計します。たとえば、CaCO3とHClを含む化学反応の場合、両方の反応物の分子量を計算します。 HClの分子量は、水素の原子量と塩素の原子量の加算に等しく、1.008 + 35.453 = 36.461 g / molになります。 CaCO3の分子量は、カルシウム、炭素の原子量と酸素の原子量の3倍の加算に等しく、40.078 + 12.011 + 3 * 15.999 = 100.086 g / molになります。
各反応物のモル比を決定します。モル比は、反応が完了するまでに必要な反応物のモル数を指定します。例を続けると、方程式のCaCO3とHClのモル比は何ですか：CaCO3 + 2 HCl-> CaCl2 + CO2 + H20。 CaCO3のモル比は1モルです。CaCO3は2モルのHClを必要とするため、比率は1対2です。 HClの場合、完全な反応には1モルのHClが1/2モルのCaCO3を必要とするため、HClの比率は1対1/2です。
反応の制限試薬を決定します。方程式の制限反応物は、反応中に完全に使用される反応物です。反応物のモル比と開始量を使用して、どの反応物が制限反応物であるかを見つけることができます。例を続けて、30.027グラムのCaCO3と10.938グラムのHClで反応が始まると仮定します。これらの値を分子量で除算してモルに変換します。 0.300モルのCaCO3と0.478モルのHClがあります。 CaCO3のモル比によると、完全に反応するには0.300グラムのCaCO3が0.600グラムのHClを必要とします。したがって、HClは制限反応物です。
開始量から各反応物の量を引いて、必要量を超える試薬の量を見つけます。 HClのモル比を使用すると、0.478モルのHCLは、完全な反応のために0.239モルのCaCO3を必要とします。過剰なCaCO3の量は、開始量から終了量を引いたものです。製品中のCaCO3の量は0.300 – 0.239 = 0.061モルのCaCO3です。
分子量を使用して、過剰な各反応物の量をグラムに変換します。重量は分子量にモル数を掛けたものに等しい。この例ではCaCO3のみが過剰な反応物であるため、CaCO3の量は100.089 * 0.061 = 6.105グラムです。