Смесь с избытком газа
Смесь с избытком газа — это смесь, в которой после полного протекания реакции часть одного из газообразных реагентов остаётся непрореагировавшей. Чтобы определить её объём, сначала находят, какой газ израсходуется полностью, а затем вычитают объём прореагировавшего газа из его исходного объёма.
Как рассчитывают избыток
Расчёт начинают с уравнивания реакции. Затем сравнивают количества газов с их стехиометрическим отношением. При одинаковых температуре и давлении объёмы газов относятся так же, как их количества вещества, поэтому можно использовать непосредственно объёмы. Это частный случай избыточного вещества и опирается на расчёты по уравнению реакции.
Объём прореагировавшего газа находят по объёмному отношению коэффициентов в уравнении. Если исходные объёмы даны при разных условиях, сначала приводят их к одинаковым температуре и давлению; иначе сравнение объёмов будет неверным.
Реакция: \(2\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{H_2O}\). В смесь внесли \(10\) л водорода и \(8\) л кислорода. По уравнению на \(2\) объёма \(\mathrm{H_2}\) нужен \(1\) объём \(\mathrm{O_2}\). Для \(10\) л водорода требуется \(5\) л кислорода. Водород израсходуется полностью, а кислород будет в избытке: \(V(\mathrm{O_2})_{\text{изб}}=8-5=3\) л.
Избыток газа — это не общий объём оставшейся смеси. Сначала находят объём именно непрореагировавшего реагента, а затем, если требуется, рассчитывают общий объём газов после реакции. Такой расчёт связан с расчётом по объёмному отношению газов.
В реакции \(\mathrm{N_2}+3\mathrm{H_2}\rightarrow2\mathrm{NH_3}\) смешали \(4\) л азота и \(10\) л водорода. Какой газ останется в избытке?
Главное
- Избыток газа определяют после нахождения ограничивающего реагента.
- При одинаковых температуре и давлении объёмы газов сравнивают по коэффициентам уравнения реакции.
- Объём избытка равен исходному объёму газа минус объём, необходимый для реакции.