Językiem chemii jest równanie chemiczne. Równanie chemiczne określa, co dzieje się podczas danej reakcji chemicznej. Stechiometria jest terminem stosowanym do opisania stosunku reagentów, które oddziałują na siebie, tworząc produkty. Zgodnie z pierwszym prawem fizyki nie można ani tworzyć, ani niszczyć materii. Reagenty odczynnika chemicznego mogą wytwarzać produkty zgodnie z równaniem chemicznym, dopóki nie zużyjesz jednego z reagentów, a następnie reakcja ustanie. Reagentem ograniczającym jest reagent obecny w najmniejszej ilości. Równanie chemiczne wyraża ilość reagentów i produktów w molach, a nie masę. Mol opisuje określoną liczbę atomów lub cząsteczek stosowanych w reakcjach chemicznych równą 6,02 X 10 ^ 23 cząstek.
Zrównoważyć równanie chemiczne będące przedmiotem zainteresowania. Proste równania chemiczne muszą równoważyć atomy w reagentach z atomami w produktach. Ładunek elektryczny po stronie reagującej równania musi być równy ładunkowi elektrycznemu po stronie produktów równania. Załóżmy na przykład, że reakcja jest następująca: Na + Cl2 -> NaCl. Aby zrównoważyć równanie, liczba atomów sodu (Na) i atomów chloru (Cl2) po stronie reagentów musi być równa liczbie po stronie produktu. Aby wyrównać równanie, dodaj jeden atom sodu po stronie reagenta równania i zmień liczbę NaCl na dwa. Zrównoważone równanie to 2 Na + Cl2 -> 2 NaCl.
Przelicz liczbę gramów reagentów na liczbę moli reagentów, dzieląc masę reagenta w gramach przez masę atomową lub cząsteczkową reagentów. Kontynuując przykład, masa atomowa sodu wynosi 22,99 gramów, a masa atomowa chloru wynosi 35,45 gramów. Ponieważ chlor istnieje jako cząsteczka dwuatomowa, masa cząsteczkowa wynosi 70,90 gramów. Załóżmy, że masz 1,5 grama sodu i 3,55 grama Cl2. Podziel masę każdego z reagentów przez ich masę atomową lub cząsteczkową, aby uzyskać liczbę moli, z którą zaczynasz reakcję. Sód, (1,5) / (22,99) = 0,0625 mola i chlor, (3,55) / (70,90) = 0,0473 mola.
Porównać stosunki reagentów ze stechiometrią równania zrównoważonego. Podzielić liczbę moli każdego reagenta przez liczbę atomów lub cząsteczek wymaganych do reakcji. Kontynuując przykład, sód to (0,0625) / 2 = 0,0313, a chlor to (0,0473) / 1 = 0,0473.
Zbadaj stechiometrię równania chemicznego i określ ilość innych reagentów wymaganych do całkowitego wyczerpania ilości pojedynczego reagenta. Reagent z najmniejszą ilością, aby spełnić równanie zrównoważone, jest reagentem ograniczającym. Zgodnie z przykładem opartym na równaniu zrównoważonym, aby wykorzystać wszystkie dostępne Cl2 (0,0473 mola), potrzebujesz 0,0946 mola Na. Aby wyczerpać ilość sodu (0,0625 mola), musisz mieć 0,0313 mola Cl2. Ta ocena wskazuje, że Cl2 jest obecny w nadmiarze, więc Na jest ograniczającym reagentem.