Задачи на избыток и недостаток реагента
🧪 Химия · 9 класс
Задачи на избыток и недостаток реагента
Задача на избыток и недостаток — это расчётная задача, в которой даны массы или количества обоих реагентов. Один из них вступает в реакцию полностью (он в недостатке), другой остаётся частично неизрасходованным (он в избытке). Расчёт продукта ведут по недостатку.
Почему считают по недостатку
Реакция прекращается, как только закончится тот реагент, которого не хватает. Лишнее количество второго вещества просто остаётся. Поэтому количество продукта определяется именно недостающим реагентом.
Алгоритм решения
- Записать уравнение и расставить коэффициенты.
- Найти количества вещества (моль) обоих реагентов.
- Разделить каждое количество на свой коэффициент в уравнении.
- Меньшее частное укажет на реагент в недостатке.
- По недостатку рассчитать массу или объём продукта.
| Этап | Что делаем |
|---|---|
| 1 | Находим n каждого реагента |
| 2 | Делим n на коэффициент |
| 3 | Сравниваем частные |
| 4 | Считаем продукт по меньшему |
Разобранный пример
Дано: 7 г железа и 8 г серы. Реакция Fe + S -> FeS. Найти массу FeS.
n(Fe) = 7/56 = 0,125 моль
n(S) = 8/32 = 0,250 моль
Коэффициенты 1:1 -> делим на 1:
Fe -> 0,125 ; S -> 0,250 => в недостатке железо
По железу: n(FeS) = n(Fe) = 0,125 моль
m(FeS) = 0,125 * 88 = 11 г
Сера осталась в избытке: израсходовалось 0,125 моль, а было 0,250 моль.
Пример с разными коэффициентами
Когда коэффициенты в уравнении не равны, особенно важно делить количество на коэффициент. Разберём горение водорода в кислороде.
Дано: 4 г водорода и 48 г кислорода. 2H_2 + O_2 -> 2H_2O.
n(H_2) = 4/2 = 2 моль ; n(O_2) = 48/32 = 1,5 моль
Делим на коэффициенты:
H_2 -> 2/2 = 1 ; O_2 -> 1,5/1 = 1,5
Меньше у водорода -> он в недостатке
n(H_2O) = n(H_2) = 2 моль
m(H_2O) = 2 * 18 = 36 г
Если бы мы сравнивали просто массы, то решили бы, что в недостатке водород (4 г меньше 48 г) — и случайно получили бы верный ответ. Но при других данных такой подход даёт ошибку, поэтому всегда делят на коэффициент.
Расчёт остатка
Иногда требуется найти, сколько избыточного вещества осталось. Для этого вычисляют, сколько его прореагировало, и вычитают из исходного количества.
Прореагировало O_2: n = n(H_2)/2 = 2/2 = 1 моль
Осталось: 1,5 - 1 = 0,5 моль кислорода
m(остатка) = 0,5 * 32 = 16 г
Частые ошибки. Нельзя определять недостаток просто по меньшей массе — сравнивать нужно количества вещества, делённые на коэффициенты. Иначе при разных коэффициентах ответ будет неверным.
Кратко о главном
- В задаче даны оба реагента, продукт считают по недостатку.
- Недостаток находят, деля количество вещества на коэффициент.
- Меньшее частное указывает на реагент в недостатке.
- Избыточный реагент частично остаётся непрореагировавшим.