Višak reagensa i ograničavajući reagens. ograničavajući reagens

Općenito, proučavajući reakcije, smatramo ih idealnima, tj. Sve reaktante promatramo kao potpuno reagirajuće; točno onako kako je opisano u kemijskim jednadžbama. Međutim, u stvarnom svijetu to nije uvijek slučaj. Brojni čimbenici mogu ometati razvoj kemijske reakcije.

Na primjer: postoje nečistoće reagensa, njihovo neadekvatno rukovanje, nepreciznost mjerenja koja provodi laboratorijska oprema ili industrijski strojevi, a ne cjelovitost reakcije u vrijeme provođenja mjerenja, istodobna reakcija (tj. koja se događa točno dok naša reakcija od interesa može potrošiti korištene reagense), tlak i temperatura mogu varirati i tako na.

Svi ovi čimbenici moraju se uzeti u obzir kako bi se iz zadane količine reagensa pripremila maksimalna količina proizvoda. Pogledajmo, na primjer, što se događa kada se reakcija ne dogodi s ukupnom potrošnjom reagensa zbog višak jednog od njih, jer se puno puta u industriji reagensi ne dovode u kontakt u proporcijama Točne znanosti.

Na primjer, razmotrite reakciju ispod ugljičnog monoksida i kisika u nastavku:

2 CO _(g) + O_{2 (g)} → 2CO_{2 (g)}

Na temelju stehiometrijskog omjera prikazanog u gornjoj uravnoteženoj reakciji, dva molekule ugljičnog monoksida kako bi reagirale s kisikom, stvarajući dvije molekule ugljičnog dioksida. ugljik. Omjer je dakle 2: 1: 2. Ako se taj omjer promijeni i jedan od reaktanata bude višak, reakcija se neće odvijati na isti način:

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

Uzimajući u obzir gornji primjer, koji nije u stehiometrijskom omjeru, čini se da se ugljični monoksid u potpunosti troši, a kisik ne. To znači da je kisik višak reagensa a ugljični monoksid je ograničavajući reagens.

O ograničavajući reagens zapravo ograničava reakciju, jer kad se potpuno potroši, reakcija prestaje, bez obzira koliko vam je viška ostalo od drugog reaktanta.

Određivanje graničnog reagensa:

Iz uravnotežene kemijske jednadžbe moguće je utvrditi tko je ograničavajući reagens i što je višak te odnos između količina uključenih tvari.

Pogledajmo primjer kako izvršiti ovaj izračun; razmotrimo slučaj izgaranja alkohola:

Problem: Masa 138 g etilnog alkohola (C₂H₆O) je gorio s 320 g kisika (O₂), u normalnim uvjetima temperature i tlaka. Koja je masa oslobođenog ugljičnog dioksida i viška reagensa, ako postoji?

Razlučivost:
Uravnoteženu reakciju daju:

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

Samo analizom podataka vidimo da je masa kisika proporcionalno veća od mase alkohola kisik je suvišak reaktanta, a etil alkohol limitirajući reaktant.

Izračunavanje mase nastalog ugljičnog dioksida iz količine graničnog reagensa:

46g C₂H₆88g CO₂
138g C₂H₆x
x = 264 g CO₂

Prekomjerna masa kisika određuje se analogno:

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

Višak mase je razlika između mase koja je stavljena u reakciju i one koja je stvarno reagirala:

320g - 288g = 32 g

Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju
Brazilski školski tim

Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm