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 한 측정의 부정확성 또는 산업 기계, 측정 시점에 반응의 완전성이 아닌 동시 반응 (즉, 정확히 발생 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.

영형 제한 시약 그것은 실제로 반응을 제한합니다. 왜냐하면 일단 완전히 소비되면 다른 반응물을 얼마나 많이 초과하더라도 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

출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm