Ogólnie rzecz biorąc, badając reakcje, postrzegamy je jako idealne, to znaczy, że wszystkie reagenty są całkowicie reagujące; dokładnie tak, jak opisano w równaniach chemicznych. Jednak w prawdziwym świecie nie zawsze tak się dzieje. Szereg czynników może zakłócać rozwój reakcji chemicznej.
Na przykład: zanieczyszczenie odczynników, niewłaściwe obchodzenie się z nimi, niedokładność pomiarów wykonywanych przez sprzęt laboratoryjny lub maszyn przemysłowych, niekompletność reakcji w momencie wykonywania pomiarów, reakcja współbieżna (czyli taka, która zachodzi dokładnie podczas gdy nasza interesująca reakcja może zużywać użyte odczynniki), ciśnienie i temperatura mogą się różnić, i tak na.
Wszystkie te czynniki muszą być brane pod uwagę w celu przygotowania maksymalnej ilości produktów z danej ilości odczynnika. Zobaczmy na przykład, co się dzieje, gdy reakcja nie zachodzi przy całkowitym zużyciu odczynników z powodu nadmiar jednego z nich, ponieważ często w przemyśle odczynniki nie stykają się w proporcjach Nauki ścisłe.
Rozważmy na przykład poniższą reakcję między tlenkiem węgla a tlenem:
2 CO (sol) + O2 (g) → 2CO2(g)
W oparciu o stosunek stechiometryczny pokazany w zbilansowanej reakcji powyżej, dwa cząsteczki tlenku węgla reagują z jednym tlenem, generując dwie cząsteczki dwutlenku węgla. węgiel. Stosunek wynosi zatem 2: 1: 2. Jeśli ten stosunek ulegnie zmianie i jeden z reagentów jest w nadmiarze, reakcja nie będzie przebiegać w ten sam sposób:
2 CO (sol) + 2 O2 (g) → 2 CO2(g) + O2 (g)
Biorąc pod uwagę powyższy przykład, który nie jest w proporcji stechiometrycznej, wydaje się, że tlenek węgla jest całkowicie zużyty, podczas gdy tlen nie. Oznacza to, że tlen jest nadmiar odczynnika a tlenek węgla to odczynnik ograniczający.
O odczynnik ograniczający w rzeczywistości ogranicza reakcję, ponieważ po całkowitym zużyciu reakcja ustaje, bez względu na to, ile nadmiaru pozostało z drugiego reagenta.
Oznaczanie odczynnika ograniczającego:
Ze zbilansowanego równania chemicznego można określić, kto jest odczynnikiem ograniczającym, a co jest w nadmiarze, oraz stosunek między ilościami zaangażowanych substancji.
Spójrzmy na przykład, jak wykonać to obliczenie; rozważmy przypadek spalania alkoholu:
Problem: Masa 138 g alkoholu etylowego (C2H6O) ustawiono na spalanie 320g tlenu (O2), w normalnych warunkach temperatury i ciśnienia. Jaka jest masa uwolnionego dwutlenku węgla i nadmiaru odczynnika, jeśli w ogóle?
Rozkład:
Zrównoważoną reakcję wyraża:
1C2H6O(V) + 3 O2(g) → 2CO2(g) + 3 godz2O(v)
1 mol 3 mol 2 mol
46g 96g 88g
138g 320g
Już analizując dane, widzimy, że masa tlenu jest proporcjonalnie większa niż alkoholu, więc tlen jest nadmiarowym reagentem, a alkohol etylowy jest reagentem ograniczającym.
Obliczanie masy dwutlenku węgla powstałego z ilości odczynnika ograniczającego:
46g C2H688g CO2
138g C2H6x
x = 264 g CO2
Nadmiar masy tlenu określa się analogicznie:
46g C2H696 02
138g C2H6x
x = 288 g 02
Nadmiar masy to różnica między masą, która została poddana reakcji, a tą, która faktycznie zareagowała:
320g - 288g= 32 gramy
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Brazylijska drużyna szkolna
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm
