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Limitierendes Reagenz berechnen

Gib die Mengen deiner Ausgangsstoffe ein und erfahre sofort, welcher Reaktionspartner zuerst abreagiert, wie viel Produkt theoretisch entsteht und was im Überschuss bleibt.

Gib eine stöchiometrisch ausgeglichene Gleichung ein (z. B. N2 + 3H2 -> 2NH3).

✓ Ausgeglichene Gleichung

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

Eduktmengen (Ausgangsstoffe)

N₂

Molare Masse: 28.014 g/mol

3 H₂

Molare Masse: 2.016 g/mol

Stöchiometrische Analyse

Limitierendes Reagenz (begrenzender Stoff)

H₂

H₂ reagiert zuerst vollständig ab.

Theoretische Maximalausbeute

22.708 g NH₃

1.333 mol NH₃

Überschüssiger Reaktionspartner

0.333 mol N₂ verbleiben unumgesetzt
9.338 g N₂

Beispiele

Vergleich der Reaktionspartner

Welcher Ausgangsstoff begrenzt die Reaktion?

Stoffmenge (Mol) jedes Edukts dividiert durch seinen stöchiometrischen Koeffizienten
EduktEingesetztKoeffizientStoffmenge ÷ Koeffizient
N₂28.014 g11.000
H₂4.032 g30.6667

H₂ → limitierendes Reagenz

Der kleinste Quotient aus (Stoffmenge ÷ Koeffizient) bestimmt, welches Edukt zuerst verbraucht ist.

Schritt-für-Schritt-Rechenweg

Berechnung der Produktausbeute an NH₃

  1. 1. Eduktmengen in Stoffmengen (Mol) umrechnen

    28.014 g ÷ 28.014 g/mol = 1.000 mol N₂

    4.032 g ÷ 2.016 g/mol = 2.000 mol H₂

  2. 2. Stoffmenge durch stöchiometrischen Koeffizienten dividieren

    N₂: 1.000 mol ÷ 1 = 1.000

    H₂: 2.000 mol ÷ 3 = 0.6667

  3. 3. Begrenzenden Reaktionspartner identifizieren

    H₂ ist das limitierende Reagenz, da der Quotient 0.6667 der kleinste ist.

  4. 4. Theoretische Produktausbeute berechnen

    0.6667 × 2 = 1.333 mol NH₃

    1.333 mol × 17.031 g/mol = 22.708 g NH₃

Berechnung des Überschusses für N₂

0.6667 × 1 = 0.6667 mol N₂ verbraucht

1.000 mol − 0.6667 mol = 0.3333 mol N₂ unumgesetzt

0.3333 mol × 28.014 g/mol = 9.338 g N₂

Reaktionsdaten

Übersicht der Reaktionspartner

Erfasste Reaktionspartner mit Koeffizienten und molaren Massen
StoffRolleKoeffizientMolare Masse
N₂Edukt128.014 g/mol
H₂Edukt32.016 g/mol
NH₃Produkt217.031 g/mol

Grundprinzip

Wie bestimmt man das limitierende Reagenz?

  • Stöchiometrisch ausgeglichene Reaktionsgleichung aufstellen.
  • Die Ausgangsmengen aller Edukte in Stoffmengen (Mol) umrechnen.
  • Jede Stoffmenge durch den jeweiligen Reaktionskoeffizienten teilen.
  • Der kleinste Quotient identifiziert das limitierende Reagenz.
  • Dieser Minimalwert bestimmt über den Produktkoeffizienten die theoretische Ausbeute.

Mathematische Bestimmung

Reaktionsfortschritt = Stoffmenge (mol) ÷ Koeffizient

Das Edukt mit dem kleinsten Quotienten limitiert die Reaktion.

Theoretische Ausbeute = kleinster Quotient × Koeffizient(Produkt)

Theorie

Limitierendes Reagenz, theoretische Ausbeute und Überschuss

Bedeutung des limitierenden Reagenzes

Sobald das limitierende Reagenz vollständig abreagiert ist, kommt die chemische Reaktion zum Erliegen – völlig unabhängig davon, wie viel von den anderen Reaktionspartnern noch vorhanden ist. Es diktiert die theoretische Maximalausbeute.

Theoretische Ausbeute vs. Praxisausbeute

Die theoretische Ausbeute ist die stöchiometrisch maximal erreichbare Produktmasse bei 100%igem Umsatz. In der Laborpraxis liegt die tatsächliche Ausbeute durch Gleichgewichte, Nebenreaktionen oder Aufreinigungsverluste meist darunter.

Relevanz der ausgeglichenen Gleichung

Stöchiometrische Koeffizienten geben das molare Verhältnis an, in dem die Teilchen miteinander reagieren. Ohne Ausgleich ist eine Bestimmung unmöglich.

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

1 mol N₂ + 3 mol H₂ → 2 mol NH₃

Funktionen

Leistungsumfang des Rechners

Gib beliebige Ausgangsmengen ein und analysiere die Reaktionsgrenzen.

Highlights:

  • Ermittlung des limitierenden Reaktionspartners
  • Theoretische Produktausbeute in Gramm und Mol
  • Exakte Restmengen aller überschüssigen Reaktanten
  • Mischbare Einheiten (g, mg, kg, mol)
  • Reaktionen mit drei oder mehr Edukten
  • Erkennung stöchiometrischer Äquivalenzgemische

Weitere nützliche Werkzeuge:

FAQ

Häufige Fragen zum limitierenden Reagenz

Was versteht man unter dem limitierenden Reagenz?

Das limitierende Reagenz (der begrenzende Reaktionspartner) ist derjenige Ausgangsstoff, der in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis im Unterschuss vorliegt und daher als Erster vollständig verbraucht wird.

Warum kann man die Ausgangsmassen in Gramm nicht direkt vergleichen?

Weil chemische Stoffe unterschiedliche molare Massen besitzen. Entscheidend für das Reaktionsgeschehen ist die Teilchenanzahl (Mol), nicht das Gewicht.

Was ist die theoretische Ausbeute?

Die theoretische Ausbeute ist die maximale Menge an Produkt, die entstehen kann, wenn das limitierende Reagenz zu 100 % nach Reaktionsgleichung umgesetzt wird.

Was passiert mit überschüssigen Reaktanten?

Reaktionspartner im Überschuss bleiben nach Reaktionsende unumgesetzt im Reaktionsgemisch zurück. Der Rechner weist diese Restmengen exakt in Mol und Gramm aus.