Излишък от реагент и ограничаващ реагент. ограничаващ реагент

Като цяло, когато изучаваме реакциите, ние ги разглеждаме като идеални, тоест ние разглеждаме всички реагенти като напълно реагиращи; точно както е описано в химичните уравнения. В реалния свят обаче това не винаги се случва. Редица фактори могат да попречат на развитието на химична реакция.

Например: има примес на реагентите, тяхното неадекватно боравене, неточност на измерванията, извършени от лабораторното оборудване или промишлени машини, а не пълнота на реакцията към момента на вземане на измерванията, едновременна реакция (т.е. какво точно се случва докато нашата интересна реакция може да погълне използваните реагенти), налягането и температурата могат да варират и т.н. На.

Всички тези фактори трябва да бъдат взети под внимание, за да се приготви максималното количество продукти от дадено количество реактив. Нека да видим например какво се случва, когато реакцията не настъпи с общото потребление на реагенти поради излишък от един от тях, тъй като често в индустрията реагентите не влизат в контакт в пропорции Точни науки.

Например, помислете за реакцията по-долу между въглероден окис и кислород:

2 CO _(ж) + O_{2 (g)} → 2CO_{2 (g)}

Въз основа на стехиометричното съотношение, показано в горната балансирана реакция, две молекули въглероден оксид, за да реагират с една кислород, генерирайки две молекули въглероден диоксид. въглерод. Следователно съотношението е 2: 1: 2. Ако това съотношение се промени и един от реагентите е в излишък, реакцията няма да протече по същия начин:

2 CO _(ж) + 2 O_{2 (g)} → 2 CO_{2 (g)} + O_{2 (g)}

Като се има предвид горния пример, който не е в стехиометрично съотношение, изглежда, че въглеродният окис се консумира напълно, докато кислородът не. Това означава, че кислородът е излишък от реактив а въглеродният окис е ограничаващ реагент.

О ограничаващ реагент всъщност ограничава реакцията, тъй като след като е напълно консумирана, реакцията спира, без значение колко излишък ви е останал от другия реагент.

Определяне на ограничаващ реагент:

От балансираното химическо уравнение е възможно да се определи кой е ограничителният реагент и какво е в излишък и връзката между количествата на участващите вещества.

Нека разгледаме пример за това как да извършим това изчисление; нека разгледаме случая с изгарянето на алкохол:

Проблем: Маса от 138 g етилов алкохол (C₂Н₆O) беше настроен да изгаря с 320g кислород (O₂), при нормални условия на температура и налягане. Каква е масата на отделения въглероден диоксид и излишния реагент, ако има такъв?

Резолюция:
Балансираната реакция се дава от:

1С₂Н₆О_(V) + 3 O_{2 (g)} → 2CO_{2 (g)} + 3Н₂О_(v)
1 mol 3 mol 2 mol
46g 96g 88g
138g 320g

Само като анализираме данните, виждаме, че масата на кислорода е пропорционално по-голяма от тази на алкохола кислородът е излишният реагент, а етиловият алкохол е ограничителният реагент.

Изчисляване на масата на образувания въглероден диоксид от количеството ограничаващ реагент:

46g от С₂Н₆88g CO₂
138 g от С₂Н₆х
x = 264 g CO₂

Излишната маса на кислород се определя аналогично:

46g от С₂Н₆96 0₂
138 g от С₂Н₆х
x = 288 g от 0₂

Излишната маса е разликата между масата, която е била поставена да реагира и тази, която действително е реагирала:

320g - 288g = 32 гр

От Дженифър Фогаса
Завършва химия
Училищен отбор на Бразилия

Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm