限量反應物計算器

輸入計算

反應物 A 的莫耳數

A 的係數

反應物 B 的莫耳數

B 的係數

數學公式

Show calculation steps (1)

1. Excess Reactant Remaining

   

   R = limiting ratio = min(Moles A / Coeff. A, Moles B / Coeff. B). The excess reactant remaining is its initial moles minus the amount consumed (R times its coefficient).

結果

限量反應物

Reactant B

runs out first & determines product yield

Moles A ÷ Coefficient A	2
Moles B ÷ Coefficient B	1.5
過量反應物	Reactant A
過量反應物剩餘量	0.5 mol

什麼是限量反應物？

在化學反應中，限量反應物（又稱限量試劑）是最先被完全消耗掉的物質。它一旦耗盡，反應就會停止，因此也決定了產物最多能生成多少。其他反應物則屬於過量——反應結束後仍會剩下一部分沒用完。要計算任何化學計量（stoichiometry）的產率，第一步就是先找出限量反應物。

限量反應物被完全消耗，另一種試劑則過量剩餘。

如何使用這個計算器

請依序輸入每種反應物的莫耳數，以及它在平衡化學方程式中的係數。計算器會把各反應物的莫耳數除以對應的係數，再互相比較。比值較小的那一個就是限量反應物，工具同時也會告訴你過量反應物還剩下多少。

公式說明

對於反應式 a·A + b·B → 產物，分別計算 \( n_{\text{A}}/a \) 與 \( n_{\text{B}}/b \)。莫耳數對係數比值最小的反應物就是限量反應物，因為相對於反應「配方」而言，它的比例最不足。過量反應物的剩餘量，則是用其原有莫耳數扣掉被消耗掉的部分：

$$ n_{\text{過量}} - \left( \text{比值}_{\text{限量}} \times c_{\text{過量}} \right) $$

將每種反應物的莫耳數除以其係數；最小的比值即為限量反應物。

實例演算

假設有 2 mol N₂ 與 3 mol H₂，依照 N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃ 反應。N₂：\( 2 \div 1 = 2 \)；H₂：\( 3 \div 3 = 1 \)。由於 \( 1 < 2 \)，所以 H₂ 才是限量反應物。被消耗掉的 N₂ \( = 1 \times 1 = 1 \) mol，因此還剩下 \( 2 - 1 = 1 \) mol 的 N₂ 屬於過量。

常見問題

一定要先平衡方程式嗎？是的——係數必須來自正確平衡後的方程式，否則算出來的比值毫無意義。

如果兩個比值剛好相等怎麼辦？那麼就沒有任何反應物過量；兩者恰好符合化學計量比，會同時被完全消耗。

可以直接用公克而不用莫耳嗎？請先把公克除以莫耳質量換算成莫耳數，再把莫耳數填入這裡。