Wenn wir Reaktionen untersuchen, betrachten wir sie im Allgemeinen als ideal, dh wir betrachten alle Reaktanten als vollständig reagierend; genau wie in den chemischen Gleichungen beschrieben. In der realen Welt ist dies jedoch nicht immer der Fall. Eine Reihe von Faktoren kann die Entwicklung einer chemischen Reaktion stören.
Zum Beispiel: Verunreinigung der Reagenzien, unsachgemäße Handhabung, Ungenauigkeit der Messungen der Laborgeräte oder Industriemaschinen, nicht Vollständigkeit der Reaktion zum Zeitpunkt der Messung, eine gleichzeitige Reaktion (d.h. die genau abläuft) während unsere interessierende Reaktion die verwendeten Reagenzien verbrauchen kann), können Druck und Temperatur variieren, und so auf.
All diese Faktoren müssen berücksichtigt werden, um die maximale Produktmenge aus einer bestimmten Menge an Reagenz herzustellen. Sehen wir uns zum Beispiel an, was passiert, wenn die Reaktion nicht mit dem Gesamtverbrauch an Reagenzien aufgrund der Überschreitung von einem davon, weil die Reagenzien in der Industrie oft nicht in den Mengen in Kontakt gebracht werden Exakte Wissenschaften.
Betrachten Sie zum Beispiel die folgende Reaktion zwischen Kohlenmonoxid und Sauerstoff:
2 CO (G) + Aus2 (g) → 2CO2(g)
Basierend auf dem stöchiometrischen Verhältnis, das in der obigen ausgewogenen Reaktion gezeigt wurde, sind zwei Kohlenmonoxidmoleküle, um mit einem Sauerstoffmolekül zu reagieren, wodurch zwei Kohlendioxidmoleküle erzeugt werden. Kohlenstoff. Das Verhältnis ist also 2: 1: 2. Wenn dieses Verhältnis geändert wird und einer der Reaktanten im Überschuss vorliegt, läuft die Reaktion nicht auf die gleiche Weise ab:
2 CO (G) + 2 O2 (g) → 2 CO2(g) + Aus2 (g)
Betrachtet man das obige Beispiel, das nicht im stöchiometrischen Verhältnis vorliegt, scheint es, dass Kohlenmonoxid vollständig verbraucht wird, Sauerstoff jedoch nicht. Dies bedeutet, dass Sauerstoff die überschüssiges Reagenz und das Kohlenmonoxid ist das begrenzende Reagenz.
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Ö begrenzende Reagenz es schränkt die Reaktion tatsächlich ein, denn sobald es vollständig verbraucht ist, hört die Reaktion auf, egal wie viel Überschuss Sie von dem anderen Reaktanten übrig haben.
Bestimmung des limitierenden Reagenzes:
Aus der ausgewogenen chemischen Gleichung lässt sich bestimmen, wer das limitierende Reagens ist und was im Überschuss und das Verhältnis zwischen den beteiligten Stoffmengen.
Sehen wir uns ein Beispiel für diese Berechnung an. Betrachten wir den Fall der Alkoholverbrennung:
Problem: Eine Masse von 138 g Ethylalkohol (C2H6O) wurde mit 320 g Sauerstoff (O2), unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen. Wie groß ist die Masse des freigesetzten Kohlendioxids und des überschüssigen Reagens, falls vorhanden?
Auflösung:
Die ausgewogene Reaktion ist gegeben durch:
1C2H6Ö(V) + 3 O2(g) → 2CO2(g) + 3H2Ö(v)
1 mol 3 mol 2 mol
46g 96g 88g
138g 320g
Allein durch die Analyse der Daten sehen wir, dass die Masse von Sauerstoff proportional größer ist als die von Alkohol, also Sauerstoff ist der überschüssige Reaktant und Ethylalkohol ist der limitierende Reaktant.
Berechnung der Masse des gebildeten Kohlendioxids aus der Menge des begrenzenden Reagenzes:
46g C2H688g CO2
138 g C2H6das x
x = 264 g CO2
Die überschüssige Sauerstoffmasse wird analog bestimmt:
46g C2H696 02
138 g C2H6das x
x = 288 g 02
Die überschüssige Masse ist die Differenz zwischen der Masse, die zur Reaktion gebracht wurde, und der Masse, die tatsächlich reagiert hat:
320g - 288g= 32 g
Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie
Brasilianisches Schulteam
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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Reagensüberschuss und Begrenzungsreagenz"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm. Zugriff am 27. Juni 2021.
