Általában a reakciók tanulmányozása során ideálisnak tekintjük őket, vagyis az összes reagenst teljesen reakcióképesnek tekintjük; pontosan a kémiai egyenletekben leírtak szerint. A való világban azonban ez nem mindig történik meg. Számos tényező zavarhatja a kémiai reakció kialakulását.
Például: ott van a reagensek szennyeződése, nem megfelelő kezelhetősége, a laboratóriumi berendezéssel végzett mérések pontatlansága vagy ipari gépek, nem a reakció teljessége a mérések idején, egyidejű reakció (vagyis ami pontosan bekövetkezik míg az érdekes reakciónk elfogyaszthatja a felhasznált reagenseket), a nyomás és a hőmérséklet változhat stb tovább.
Mindezeket a tényezőket figyelembe kell venni a maximális termékmennyiség előállításához egy adott reagensmennyiségből. Lássuk például, mi történik, ha a reakció nem következik be a reagensek teljes fogyasztásával a az egyiket meghaladja, mert az iparban gyakran a reagenseket nem viszik kapcsolatba arányosan Pontos tudományok.
Például vegye figyelembe az alábbi reakciót a szén-monoxid és az oxigén között:
2 CO g) + O2. g) → 2CO2. g)
A fenti kiegyensúlyozott reakcióban bemutatott sztöchiometriai arány alapján kettő szénmonoxid-molekulák reagálnak az egyik oxigénnel, két szén-dioxid-molekula keletkezik. szén. Az arány tehát 2: 1: 2. Ha ezt az arányt megváltoztatják, és az egyik reaktáns feleslegben van, akkor a reakció nem ugyanúgy zajlik:
2 CO g) + 2 O2. g) → 2 CO2. g) + O2. g)
Figyelembe véve a fenti példát, amely nincs sztöchiometrikus arányban, úgy tűnik, hogy a szén-monoxidot teljesen elfogyasztják, míg az oxigént nem. Ez azt jelenti, hogy az oxigén a felesleges reagens és a szén-monoxid az korlátozó reagens.
O korlátozó reagens valójában korlátozza a reakciót, mert ha teljesen elfogy, a reakció megszűnik, függetlenül attól, hogy mekkora felesleg van még a másik reagensből.
A korlátozó reagens meghatározása:
A kiegyensúlyozott kémiai egyenletből meg lehet állapítani, hogy ki a korlátozó reagens és mi a felesleges, valamint az érintett anyagok mennyisége közötti kapcsolat.
Nézzünk meg egy példát a számítás végrehajtására; vegyük figyelembe az alkohol elégetésének esetét:
Probléma: 138 g etil-alkohol tömege (C2H6O) 320 g oxigénnel (O2), normál hőmérsékleti és nyomási körülmények között. Mennyi a felszabadult szén-dioxid és a reagensfelesleg tömege, ha van ilyen?
Felbontás:
A kiegyensúlyozott reakciót a következők adják:
1C2H6O(V) + 3 O2. g) → 2CO2. g) + 3H2Ov.
1 mol 3 mol 2 mol
46g 96g 88g
138g 320g
Csak az adatok elemzésével látjuk, hogy az oxigén tömege arányosan nagyobb, mint az alkoholé, tehát az oxigén a reagens feleslege és az etil-alkohol a korlátozó reagens.
A korlátozó reagens mennyiségéből képződő szén-dioxid tömegének kiszámítása:
46 g C2H688 g CO2
138 g C2H6az x
x = 264 g CO2
A felesleges oxigéntömeget hasonló módon határozzák meg:
46 g C2H696 02
138 g C2H6az x
x = 288 g 02
A felesleges tömeg a reakcióra adott tömeg és a ténylegesen reagált tömeg közötti különbség:
320g - 288g = 32 g
Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett
Brazil iskolai csapat
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm
