الكاشف الزائد وكاشف الحد. الحد كاشف

بشكل عام ، عند دراسة التفاعلات ، نعتبرها مثالية ، أي أننا ننظر إلى جميع المواد المتفاعلة على أنها تفاعلية تمامًا ؛ بالضبط كما هو موضح في المعادلات الكيميائية. ومع ذلك ، في العالم الحقيقي لا يحدث هذا دائمًا. يمكن أن يتداخل عدد من العوامل مع تطور التفاعل الكيميائي.

على سبيل المثال: هناك شوائب الكواشف ، وعدم كفاية معالجتها ، وعدم دقة القياسات التي يتم إجراؤها بواسطة معدات المختبر أو الآلات الصناعية ، وليس اكتمال التفاعل في وقت إجراء القياسات ، تفاعل متزامن (أي ما يحدث بالضبط بينما قد يستهلك رد فعلنا المثير للاهتمام الكواشف المستخدمة) ، قد يختلف الضغط ودرجة الحرارة ، وهكذا على.

يجب أن تؤخذ كل هذه العوامل في الاعتبار من أجل تحضير أكبر قدر ممكن من المنتجات من كمية معينة من الكاشف. دعونا نرى ، على سبيل المثال ، ماذا يحدث عندما لا يحدث التفاعل مع الاستهلاك الكلي للكواشف بسبب أكثر من واحد منهم ، لأنه في كثير من الأحيان في الصناعة لا يتم الاتصال الكواشف بالنسب العلوم الدقيقة.

على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك التفاعل أدناه بين أول أكسيد الكربون والأكسجين:

2 كو _(ز) + س_{2 (ز)} → 2CO_{2 (ز)}

بناءً على النسبة المتكافئة الموضحة في التفاعل المتوازن أعلاه ، اثنان تتفاعل جزيئات أول أكسيد الكربون مع أحد الأكسجين ، فتنتج جزيئين من ثاني أكسيد الكربون. كربون. وبالتالي فإن النسبة هي 2: 1: 2. إذا تم تغيير هذه النسبة وكان أحد المتفاعلات زائدًا ، فلن يستمر التفاعل بالطريقة نفسها:

2 كو _(ز) + 2 س_{2 (ز)} → 2 كو_{2 (ز)} + س_{2 (ز)}

بالنظر إلى المثال أعلاه ، الذي ليس في النسبة المتكافئة ، يبدو أن أول أكسيد الكربون يتم استهلاكه بالكامل بينما لا يتم استهلاك الأكسجين. هذا يعني أن الأكسجين هو كاشف زائد وأول أكسيد الكربون هو الحد كاشف.

ا الحد كاشف إنه في الواقع يحد من التفاعل ، لأنه بمجرد استهلاكه تمامًا ، يتوقف التفاعل ، بغض النظر عن مقدار الفائض المتبقي من المادة المتفاعلة الأخرى.

تحديد الكاشف المحدد:

من المعادلة الكيميائية المتوازنة ، يمكن تحديد من هو الكاشف المحدد وما هو فائض والعلاقة بين كميات المواد المعنية.

لنلقِ نظرة على مثال حول كيفية إجراء هذا الحساب ؛ دعونا ننظر في حالة احتراق الكحول:

مشكلة: كتلة تحوي 138 جم من الكحول الإيثيلي (C₂ح₆O) للحرق مع 320 جرام من الأكسجين (O₂) ، في ظل الظروف العادية لدرجة الحرارة والضغط. ما هي كتلة ثاني أكسيد الكربون المنبعثة والكاشف الزائد ، إن وجد؟

القرار:
يتم إعطاء رد الفعل المتوازن من خلال:

1 ج₂ح₆ا_{(الخامس)} + 3 س_{2 (ز)} → 2CO_{2 (ز)} + 3 ح₂ا_{(الخامس)}
1 مول 3 مول 2 مول
46 جم 96 جم 88 جم
138 جرام 320 جرام

بمجرد تحليل البيانات ، نرى أن كتلة الأكسجين أكبر نسبيًا من كتلة الكحول ، لذا الأكسجين هو المتفاعل الزائد والكحول الإيثيلي هو المتفاعل المحدد.

حساب كتلة ثاني أكسيد الكربون المتكونة من كمية الكاشف المحدد:

46 جرام من سي₂ح₆88 جرام من أول أكسيد الكربون₂
138 جرام من ج₂ح₆x
س = 264 جرام من ثاني أكسيد الكربون₂

يتم تحديد كتلة الأكسجين الزائدة بالقياس:

46 جرام من سي₂ح₆96 0₂
138 جرام من ج₂ح₆x
س = 288 جم من 0₂

الكتلة الزائدة هي الفرق بين الكتلة التي تم وضعها للتفاعل والكتلة التي تفاعلت بالفعل:

320 جم - 288 جم = 32 جرام

بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
فريق مدرسة البرازيل

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm