과도한 시약 및 제한 시약. 제한 시약

일반적으로 반응을 연구 할 때 우리는 반응을 이상적으로 간주합니다. 즉, 모든 반응물이 완전히 반응하는 것으로 간주합니다. 화학 방정식에 설명 된 것과 똑같습니다. 그러나 현실 세계에서 항상 그런 것은 아닙니다. 여러 요인이 화학 반응의 발생을 방해 할 수 있습니다.

예: 시약의 불순물, 부적절한 취급, 실험실 장비에서 수행 된 측정의 부정확성 또는 산업 기계, 측정을 할 때 반응의 완전성이 아닌 동시 반응 (즉, 정확히 발생하는 것 관심있는 반응은 사용 된 시약을 소모 할 수 있지만 압력과 온도는 다를 수 있습니다. 의 위에.

주어진 양의 시약에서 최대 양의 제품을 준비하려면 이러한 모든 요소를 ​​고려해야합니다. 예를 들어, 시약의 총 소비로 인해 반응이 일어나지 않을 때 어떤 일이 발생하는지 살펴 보겠습니다. 산업에서 종종 시약이 비율로 접촉하지 않기 때문에 그중 하나를 초과합니다. 정확한 과학.

예를 들어, 일산화탄소와 산소 사이의 아래 반응을 고려하십시오.

2 CO _(지) + O_{2 (g)} → 2CO_{2 (g)}

위의 균형 잡힌 반응에 표시된 화학량 론적 비율을 기반으로 일산화탄소 분자가 산소 중 하나와 반응하여 두 분자의 이산화탄소를 생성합니다. 탄소. 따라서 비율은 2: 1: 2입니다. 이 비율이 변경되고 반응물 중 하나가 초과되면 반응이 동일한 방식으로 진행되지 않습니다.

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

화학 양 론적 비율이 아닌 위의 예를 고려하면 일산화탄소는 완전히 소모되고 산소는 소모되지 않는 것으로 보입니다. 이것은 산소가 과잉 시약 일산화탄소는 제한 시약.

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영형 제한 시약 그것은 실제로 반응을 제한합니다. 왜냐하면 일단 완전히 소비되면 다른 반응물을 얼마나 많이 남겼는지에 관계없이 반응이 중단되기 때문입니다.

제한 시약의 결정 :

균형 잡힌 화학 방정식을 통해 제한 시약이 누구인지, 무엇이 과잉인지, 관련 물질의 양 사이의 관계를 결정할 수 있습니다.

이 계산을 수행하는 방법의 예를 살펴 보겠습니다. 알코올 연소의 경우를 고려해 보겠습니다.

문제: 에틸 알코올 138g (C₂H₆O) 320g의 산소 (O₂), 정상적인 온도 및 압력 조건에서. 방출되는 이산화탄소와 과잉 시약의 질량은 얼마입니까?

해결:
균형 잡힌 반응은 다음과 같습니다.

1C₂H₆영형_(V) + 3O_{2 (g)} → 2CO_{2 (g)} + 3 시간₂영형_(V)
1 몰 3 몰 2 몰
46g 96g 88g
138g 320g

데이터를 분석하는 것만으로도 산소의 질량이 알코올의 질량보다 비례하여 더 크다는 것을 알 수 있습니다. 산소는 과잉 반응물이고 에틸 알코올은 제한 반응물입니다.

제한 시약의 양으로 형성된 이산화탄소의 질량 계산 :

46g의 C₂H₆88g의 CO₂
138g의 C₂H₆x
x = CO 264g₂

과도한 산소 질량은 다음과 같이 결정됩니다.

46g의 C₂H₆96 0₂
138g의 C₂H₆x
x = 0의 288g₂

초과 질량은 반응에 투입된 질량과 실제로 반응 한 질량의 차이입니다.

320g-288g = 32g

작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공
브라질 학교 팀

이 텍스트를 학교 또는 학업에서 참조 하시겠습니까? 보기:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "과잉 시약 및 제한 시약"; 브라질 학교. 가능: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm. 2021 년 6 월 27 일 액세스.