Echte Reaktionen beginnen fast nie mit den Reaktanten im genau richtigen Verhältnis. Einer von ihnen geht immer vor dem anderen aus, und dieser Reaktant – der limitierende Reaktant – bestimmt tatsächlich, wie viel Produkt Sie erhalten. Dieser Rechner vergleicht die verfügbaren Mole zweier Reaktanten mit den Koeffizienten der ausgeglichenen Gleichung, um herauszufinden, welcher die Reaktion begrenzt, und gibt dann die theoretische Ausbeute und die Menge des anderen Reaktanten an, die übrig bleibt.

Warum der Vergleich von Muttermalen allein nicht ausreicht

Es ist verlockend anzunehmen, dass der Reaktant, von dem man weniger hat (in Gramm oder sogar in Mol), automatisch der begrenzende Reaktant ist, aber das ignoriert die ausgeglichene Gleichung. Bei einer Reaktion, bei der für jedes Mol eines anderen Reaktanten drei Mol eines Reaktanten benötigt werden, kann es leicht passieren, dass zuerst die „drei Mol“ des Reaktanten ausgehen, selbst wenn mehr davon auf der Laborbank liegt. Durch Dividieren der verfügbaren Mol jedes Reaktanten durch seinen eigenen Koeffizienten – Verhältnis = Mol ÷ Koeffizient – werden beide Reaktanten auf den gleichen Stand gebracht, und das kleinere Verhältnis identifiziert den Reaktanten, der zuerst ausgeht.

Vom limitierenden Reaktanten zur theoretischen Ausbeute

Sobald Sie wissen, welcher Reaktant die Reaktion begrenzt, erfolgt die Produktberechnung direkt: Nehmen Sie die Mol des limitierenden Reaktanten, multiplizieren Sie sie mit dem Molverhältnis zwischen ihm und dem Produkt aus der ausgeglichenen Gleichung und rechnen Sie dann mithilfe der Molmasse des Produkts in Gramm um. Entscheidend ist, dass die Menge des überschüssigen Reaktanten nie in diese Berechnung einfließt – wenn mehr davon herumsteht, entsteht nicht mehr Produkt, sobald der begrenzende Reaktant weg ist.

Was übrig bleibt

Der überschüssige Reaktant reagiert nicht vollständig. Es reagiert nur so viel davon, dass der limitierende Reaktant Mol für Mol erreicht wird (über das Koeffizientenverhältnis); alles darüber hinaus bleibt unreagiert im Kolben. Wenn Sie die Mole, die tatsächlich reagiert haben, von den Mole, mit denen Sie begonnen haben, abziehen und dann in Gramm umrechnen, erfahren Sie genau, wie viel überschüssiger Reaktant übrig bleibt, was für Kosten, Sicherheit und Reinigung in einem echten Labor von Bedeutung ist.

Der Umfang dieses Rechners

Diese Version verarbeitet genau zwei Reaktanten und ein Produkt, was die große Mehrheit der Probleme mit limitierenden Reagenzien aus Lehrbüchern und Einführungslaboren abdeckt. Reaktionen mit drei oder mehr Reaktanten oder mehreren gleichzeitigen Produkten (wie eine Verbrennungsreaktion, die sowohl CO₂ als auch H₂O erzeugt) erfordern einen erweiterten Reaktanten-für-Reaktanten-Vergleich oder eine Verfolgung mit einer separaten Berechnung pro Produkt – dieses Tool ist absichtlich auf den Fall zweier Reaktanten beschränkt, um die Eingaben einfach zu halten.