Overskydende reagens og begrænsende reagens. begrænsende reagens

Generelt ser vi dem, når vi studerer reaktioner, som ideelle, dvs. vi ser alle reaktanter som fuldstændigt reagerende; nøjagtigt som beskrevet i de kemiske ligninger. Men i den virkelige verden sker dette ikke altid. En række faktorer kan forstyrre udviklingen af ​​en kemisk reaktion.

For eksempel: der er urenhederne i reagenserne, deres utilstrækkelige håndtering, upræcision af målingerne udført af laboratorieudstyret eller industrielle maskiner, ikke reaktionens fuldstændighed på tidspunktet for målingerne, en samtidig reaktion (det vil sige, der sker nøjagtigt mens vores reaktion af interesse kan forbruge de anvendte reagenser), kan trykket og temperaturen variere osv på.

Alle disse faktorer skal tages i betragtning for at fremstille den maksimale mængde produkter ud fra en given mængde reagens. Lad os for eksempel se, hvad der sker, når reaktionen ikke sker med det samlede forbrug af reagenser på grund af overskydende en af ​​dem, fordi reagenserne ofte i branchen ikke bringes i kontakt i proportionerne Præcise videnskaber.

Overvej f.eks. Nedenstående reaktion mellem kulilte og ilt:

2 CO _(g) + O_{2 (g)} → 2CO_{2 (g)}

Baseret på det støkiometriske forhold vist i den afbalancerede reaktion ovenfor to molekyler af kulilte til at reagere med en af ​​ilt, der genererer to molekyler af kuldioxid. kulstof. Forholdet er derfor 2: 1: 2. Hvis dette forhold ændres, og en af ​​reaktanterne er i overskud, vil reaktionen ikke fortsætte på samme måde:

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

I betragtning af eksemplet ovenfor, som ikke er i den støkiometriske andel, ser det ud til, at kulilte forbruges fuldstændigt, mens ilt ikke er. Dette betyder, at ilt er overskydende reagens og kulilte er begrænsende reagens.

O begrænsende reagens det begrænser faktisk reaktionen, for når den først er forbrugt, ophører reaktionen, uanset hvor meget overskud du har tilbage af den anden reaktant.

Bestemmelse af begrænsende reagens:

Fra den afbalancerede kemiske ligning er det muligt at bestemme, hvem der er det begrænsende reagens, og hvad der er overskydende, og forholdet mellem mængderne af involverede stoffer.

Lad os se på et eksempel på, hvordan man udfører denne beregning; lad os overveje tilfældet med forbrænding af alkohol:

Problem: En masse på 138 g ethylalkohol (C₂H₆O) blev indstillet til at brænde med 320 g ilt (O₂) under normale temperatur- og trykforhold. Hvad er massen af ​​frigivet kuldioxid og eventuelt overskydende reagens?

Løsning:
Den afbalancerede reaktion er givet ved:

1C₂H₆O_(V) + 3 O_{2 (g)} → 2CO_{2 (g)} + 3H₂O_(v)
1 mol 3 mol 2 mol
46g 96g 88g
138g 320g

Bare ved at analysere dataene ser vi, at iltmassen er forholdsmæssigt større end alkoholens, altså oxygen er den overskydende reaktant, og ethylalkohol er den begrænsende reaktant.

Beregning af massen af ​​kuldioxid dannet ud fra mængden af ​​begrænsende reagens:

46 g C₂H₆88 g CO₂
138 g C₂H₆x
x = 264 g CO₂

Overskydende iltmasse bestemmes analogt:

46 g C₂H₆96 0₂
138 g C₂H₆x
x = 288 g af 0₂

Den overskydende masse er forskellen mellem den masse, der blev sat til at reagere, og den, der faktisk reagerede:

320g - 288g = 32 g

Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi
Brazil School Team

Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm