Limitierender Reaktant und Ausbeute
Reagieren zwei Stoffe miteinander, ist meist einer zuerst verbraucht. Er begrenzt, wie viel Produkt entstehen kann. Die tatsächlich isolierte Menge im Verhältnis dazu ist die Ausbeute.
Formeln und Regeln
- Für jedes Edukt: n / ν (Stoffmenge durch Koeffizient)
- Der kleinste Wert gehört zum limitierenden Reaktanten
- Theoretische Produktmenge aus dem limitierenden Reaktanten
- Ausbeute = tatsächliche Masse / theoretische Masse · 100 %
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Drei Aufgaben zu diesem Thema. Zahlen wie 12,5 oder 1.250 eintippen, Elastizitäten mit Vorzeichen.
Aufgabe
Verbrennung von Methan: CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O. Eingesetzt werden 57 g CH₄ und 8,8 g O₂. Isoliert werden 4,1 g CO₂. Atommassen (g/mol): H 1,01 · C 12,01 · O 16,00.
Welcher Stoff ist der limitierende Reaktant?
Theoretische Masse CO₂ in g (2 Nachkommastellen)
Ausbeute in % (1 Nachkommastelle)
Zahlen wie 12,5 oder 0,025; so viele Nachkommastellen wie angegeben. Massen und Stoffmengen zählen mit 1 % Spielraum, pH-Werte mit ±0,02.
Beispiel mit Rechenweg
Neutralisation: NaOH + HCl → NaCl + H₂O. Eingesetzt werden 75,7 g NaOH und 31,6 g HCl. Isoliert werden 34,4 g NaCl. Atommassen (g/mol): H 1,01 · O 16,00 · Na 22,99 · Cl 35,45.
Rechenweg
- 1.n(NaOH) = 75,7 / 40,00 = 1,8925 mol → geteilt durch 1: 1,8925
- 2.n(HCl) = 31,6 / 36,46 = 0,8667 mol → geteilt durch 1: 0,8667
- 3.Der kleinere Wert begrenzt: HCl ist limitierend
- 4.n(NaCl) = 0,8667 · 1 = 0,8667 mol → m = 0,8667 · 58,44 = 50,65 g
- 5.Ausbeute = 34,4 / 50,65 · 100 = 67,9 %
Typischer Fehler: Den Stoff mit der kleineren Masse oder Stoffmenge für limitierend halten. Entscheidend ist die Stoffmenge geteilt durch den Koeffizienten der Gleichung.
Häufige Fragen
Ist der Stoff mit der kleineren Masse limitierend?
Nicht unbedingt. Es zählt die Stoffmenge geteilt durch den Koeffizienten aus der Gleichung.