ריאגנט עודף ומגיב מגביל. מגיב מגביל

באופן כללי, כאשר אנו לומדים תגובות אנו רואים בהן אידיאליות, כלומר אנו רואים את כל המגיבים כמגיבים לחלוטין; בדיוק כמתואר במשוואות הכימיות. עם זאת, בעולם האמיתי זה לא תמיד קורה. מספר גורמים יכולים להפריע להתפתחות תגובה כימית.

לדוגמא: יש טומאה של ריאגנטים, טיפול לקוי שלהם, חוסר דיוק במדידות שמבוצעות על ידי ציוד המעבדה או מכונות תעשייתיות, לא שלמות התגובה בזמן ביצוע המדידות, תגובה מקבילה (כלומר, מה בדיוק מתרחש בעוד שתגובתנו המעניינת עשויה לצרוך את הריאגנטים המשמשים), הלחץ והטמפרטורה עשויים להשתנות וכך עַל.

יש לקחת בחשבון את כל הגורמים הללו על מנת להכין את כמות המוצרים המקסימלית מכמות נתונה של ריאגנט. בואו נראה, למשל, מה קורה כאשר התגובה אינה מתרחשת עם הצריכה הכוללת של ריאגנטים עקב עודף אחד מהם, מכיוון שלעיתים קרובות בתעשייה הריאגנטים אינם מובאים למגע בפרופורציות מדעים מדויקים.

לדוגמה, שקול את התגובה שלהלן בין פחמן חד חמצני לחמצן:

2 CO _(ז) + O_{2 (גרם)} → 2CO_{2 (גרם)}

בהתבסס על היחס הסטואיכיומטרי המוצג בתגובה המאוזנת לעיל, שניים מולקולות של פחמן חד חמצני להגיב עם אחת של חמצן, ויוצרות שתי מולקולות של פחמן דו חמצני. פַּחמָן. היחס הוא אפוא 2: 1: 2. אם יחס זה ישתנה ואחד המגיבים יהיה עודף, התגובה לא תמשיך באותו אופן:

2 CO _(ז) + 2 O_{2 (גרם)} → 2 CO_{2 (גרם)} + O_{2 (גרם)}

בהתחשב בדוגמה שלעיל, שאינה בפרופורציה הסטואיכיומטרית, נראה כי פחמן חד חמצני נצרך לחלוטין ואילו חמצן אינו. משמעות הדבר היא שחמצן הוא ה מגיב עודף והפחמן החד-חמצני הוא מגיב מגביל.

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

או מגיב מגביל זה למעשה מגביל את התגובה, מכיוון שברגע שהיא נצרכת לחלוטין, התגובה נפסקת, לא משנה כמה עודף נשאר לכם מהמגיב האחר.

קביעת מגיב מגביל:

מהמשוואה הכימית המאוזנת ניתן לקבוע מיהו המגיב המגביל ומה העודף ואת הקשר בין כמויות החומרים המעורבים.

בואו נסתכל על דוגמה כיצד לבצע חישוב זה; הבה נבחן את המקרה של בעירת אלכוהול:

בְּעָיָה: מסה של 138 גרם אלכוהול אתילי (C₂ה₆O) נקבע להישרף עם 320 גרם חמצן (O₂), בתנאים רגילים של טמפרטורה ולחץ. מהי המסה של פחמן דו חמצני המשתחרר ומגיב עודף, אם בכלל?

פתרון הבעיה:
התגובה המאוזנת ניתנת על ידי:

1C₂ה₆או_(V) + 3 O_{2 (גרם)} → 2CO_{2 (גרם)} + 3H₂או_(v)
1 mol 3 mol 2 mol
46 גרם 96 גרם 88 גרם
138 גרם 320 גרם

רק על ידי ניתוח הנתונים אנו רואים שמסת החמצן גדולה באופן יחסי מזה של אלכוהול החמצן הוא המגיב העודף והאלכוהול האתילי הוא המגיב המגביל.

חישוב מסת הפחמן הדו-חמצני שנוצר מכמות המגיב המגביל:

46 גרם של C.₂ה₆88 גרם של CO₂
138 גרם צלזיוס₂ה₆ה- x
x = 264 גרם CO₂

מסת חמצן עודפת נקבעת באופן אנלוגי:

46 גרם של C.₂ה₆96 0₂
138 גרם צלזיוס₂ה₆ה- x
x = 288 גרם של 0₂

המסה העודפת היא ההבדל בין המסה שהוכנסה להגיב לזו שהגיבה בפועל:

320 גרם - 288 גרם = 32 גרם

מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
צוות בית הספר בברזיל

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

FOGAÇA, ג'ניפר רושה ורגס. "מגיב עודף ומגיב מגביל"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.