Избыточный реагент и ограничивающий реагент. ограничивающий реагент

Обычно, изучая реакции, мы рассматриваем их как идеальные, то есть мы рассматриваем все реагенты как полностью реагирующие; точно так, как описано в химических уравнениях. Однако в реальном мире это происходит не всегда. Ряд факторов может помешать развитию химической реакции.

Например: загрязненность реагентов, неправильное обращение с ними, неточность измерений, проводимых лабораторным оборудованием или промышленные машины, а не полнота реакции на момент проведения измерений, сопутствующая реакция (то есть, что именно происходит в то время как наша интересующая реакция может потреблять использованные реагенты), давление и температура могут изменяться, и поэтому на.

Все эти факторы необходимо учитывать, чтобы приготовить максимальное количество продуктов из заданного количества реагента. Посмотрим, например, что происходит, когда реакция не происходит при полном расходе реагентов из-за превышение одного из них, потому что часто в промышленности реагенты не контактируют в пропорциях Точные науки.

Например, рассмотрим приведенную ниже реакцию между оксидом углерода и кислородом:

2 CO _(грамм) + O_{2 (г)} → 2CO_{2 (г)}

Основываясь на стехиометрическом соотношении, показанном в приведенной выше сбалансированной реакции, два молекулы оксида углерода вступают в реакцию с одним из кислорода, образуя две молекулы диоксида углерода. углерод. Таким образом, соотношение составляет 2: 1: 2. Если это соотношение изменится и один из реагентов окажется в избытке, реакция пойдет иначе:

2 CO _(грамм) + 2 O_{2 (г)} → 2 СО_{2 (г)} + O_{2 (г)}

Рассматривая приведенный выше пример, который не находится в стехиометрической пропорции, кажется, что монооксид углерода полностью потребляется, а кислород - нет. Это означает, что кислород - это избыток реагента а окись углерода - это ограничивающий реагент.

O ограничивающий реагент это фактически ограничивает реакцию, потому что, как только он полностью израсходован, реакция прекращается, независимо от того, сколько избытка у вас осталось от другого реагента.

Определение ограничивающего реагента:

Из сбалансированного химического уравнения можно определить, кто является ограничивающим реагентом, а какой в ​​избытке, а также соотношение между количествами задействованных веществ.

Давайте посмотрим на пример того, как выполнить этот расчет; рассмотрим случай горения спирта:

Проблема: Масса 138 г этилового спирта (C₂ЧАС₆O) был настроен на горение 320 г кислорода (O₂), при нормальных условиях температуры и давления. Какова масса выделившегося углекислого газа и избытка реагента, если таковой имеется?

разрешение:
Уравновешенную реакцию дают:

1С₂ЧАС₆O_(V) + 3 O_{2 (г)} → 2CO_{2 (г)} + 3H₂O_(v)
1 моль 3 моль 2 моль
46 г 96 г 88 г
138 г 320 г

Просто проанализировав данные, мы видим, что масса кислорода пропорционально больше массы алкоголя, поэтому кислород является избыточным реагентом, а этиловый спирт является ограничивающим реагентом.

Расчет массы образовавшейся углекислоты из количества ограничивающего реагента:

46 г C₂ЧАС₆88 г CO₂
138 г C₂ЧАС₆х
х = 264 г CO₂

Аналогично определяется избыточная масса кислорода:

46 г C₂ЧАС₆96 0₂
138 г C₂ЧАС₆х
х = 288 г 0₂

Избыточная масса - это разница между массой, которая реагировала, и массой, которая действительно прореагировала:

320г - 288г = 32 г

Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет
Бразильская школьная команда

Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm