Баланс рівняння
Після розрахунку варто перевірити одиниці, знак, порядок величини і збереження атомів. Якщо відповідь вимагає більше продукту, ніж дозволяє кількість обмежувального реагенту, помилка виникла раніше, навіть якщо арифметика формально правильна.
Мольні співвідношення
Стехіометричний розрахунок має сенс лише тоді, коли він поважає збереження атомів і заряду. Це дає сильну перевірку навіть для складних задач: можна порахувати загальну кількість кожного елемента до і після та переконатися, що вона збігається. У технологічному процесі додають ще конверсію, селективність і рецикл, тому “100 % теоретичний вихід” стає лише верхньою межею. Якщо побічна реакція споживає той самий реагент, обмежувальний реагент може бути визначений правильно, але фактичний вихід цільового продукту все одно буде нижчим. Отже, стехіометрія задає бухгалтерію речовини, а кінетика й механізм визначають, як ця бухгалтерія реалізується.
Обмежувальний реагент
Для N₂+3H₂→2NH₃ дано 1,0 mol N₂ і 2,0 mol H₂. Який реагент обмежувальний і скільки NH₃ максимум утвориться?
Надлишок
Для 1 mol N₂ потрібно 3 mol H₂, але є лише 2. H₂ обмежувальний. З 3 mol H₂ виходить 2 mol NH₃, тому з 2 mol H₂ — 4/3≈1,33 mol NH₃.
Баланс рівняння
Стехіометрія перетворює збалансоване хімічне рівняння на кількісний матеріальний баланс. Коефіцієнти задають співвідношення кількостей речовини, а не мас. Тому типовий розрахунок проходить шлях від даної маси або об’єму до молів, далі через коефіцієнти реакції і лише потім назад до потрібної величини.
Стехіометричний розрахунок має сенс лише тоді, коли він поважає збереження атомів і заряду. Це дає сильну перевірку навіть для складних задач: можна порахувати загальну кількість кожного елемента до і після та переконатися, що вона збігається. У технологічному процесі додають ще конверсію, селективність і рецикл, тому “100 % теоретичний вихід” стає лише верхньою межею. Якщо побічна реакція споживає той самий реагент, обмежувальний реагент може бути визначений правильно, але фактичний вихід цільового продукту все одно буде нижчим. Отже, стехіометрія задає бухгалтерію речовини, а кінетика й механізм визначають, як ця бухгалтерія реалізується.