Všeobecne pri štúdiu reakcií ich považujeme za ideálne, to znamená, že všetky reaktanty považujeme za úplne reagujúce; presne tak, ako je to opísané v chemických rovniciach. V skutočnom svete to však neplatí vždy. Do vývoja chemickej reakcie môže zasahovať množstvo faktorov.
Napríklad: je tu nečistota činidiel, ich nedostatočné zaobchádzanie, nepresnosť meraní vykonaných laboratórnym zariadením alebo priemyselné stroje, nie úplnosť reakcie v čase vykonania meraní, súbežná reakcia (teda nastáva presne zatiaľ čo naša zaujímavá reakcia môže spotrebovať použité reagenty), tlak a teplota sa môžu líšiť atď na.
Všetky tieto faktory je potrebné zohľadniť, aby sa z daného množstva činidla pripravilo maximálne množstvo produktov. Pozrime sa napríklad, čo sa stane, keď k reakcii nedôjde pri celkovej spotrebe reagencií v dôsledku nadbytok jedného z nich, pretože v priemysle mnohokrát nedochádza k styku činidiel v pomeroch Exact Sciences.
Zvážte napríklad nasledujúcu reakciu medzi oxidom uhoľnatým a kyslíkom:
2 CO g) + O.2 písm. G) → 2CO2 písm. G)
Na základe stechiometrického pomeru uvedeného vo vyváženej reakcii vyššie, dva molekuly oxidu uhoľnatého reagovali s jednou z kyslíka a vytvorili sa dve molekuly oxidu uhličitého. uhlík. Pomer je teda 2: 1: 2. Ak sa tento pomer zmení a jeden z reaktantov je v prebytku, reakcia nebude prebiehať rovnakým spôsobom:
2 CO g) + 2 O.2 písm. G) → 2 CO2 písm. G) + O.2 písm. G)
Vzhľadom na vyššie uvedený príklad, ktorý nie je v stechiometrickom pomere, sa zdá, že oxid uhoľnatý je úplne spotrebovaný, zatiaľ čo kyslík nie. To znamená, že kyslík je prebytočné činidlo a oxid uhoľnatý je obmedzujúce činidlo.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
O obmedzujúce činidlo vlastne to obmedzuje reakciu, pretože akonáhle je úplne spotrebovaná, reakcia prestane, bez ohľadu na to, koľko zvyšku vám zostane od druhého reaktantu.
Stanovenie limitujúceho činidla:
Z vyváženej chemickej rovnice je možné určiť, kto je limitujúcim činidlom a čo je jeho prebytok, a vzťah medzi množstvami použitých látok.
Pozrime sa na príklad, ako vykonať tento výpočet; zvážme prípad spaľovania alkoholu:
Problém: Hmotnosť 138 g etylalkoholu (C2H6O) bol nastavený na spaľovanie s 320 g kyslíka (O2), za normálnych podmienok teploty a tlaku. Aká je hmotnosť uvoľneného oxidu uhličitého a prípadného prebytku činidla?
Rozhodnutie:
Vyvážená reakcia je daná:
1C2H6O(V) + 3 O.2 písm. G) → 2CO2 písm. G) + 3H2O(v)
1 mol 3 mol 2 mol
46g 96g 88g
138g 320g
Len analýzou údajov zistíme, že hmotnosť kyslíka je proporcionálne väčšia ako hmotnosť alkoholu, takže kyslík je prebytočný reaktant a etylalkohol je limitujúcim reaktantom.
Výpočet hmotnosti oxidu uhličitého vytvoreného z množstva obmedzujúceho činidla:
46 g C.2H688 g CO2
138 g C.2H6x
x = 264 g CO2
Prebytočná hmotnosť kyslíka sa stanoví analogicky:
46 g C.2H696 02
138 g C.2H6x
x = 288 g 02
Nadbytočná hmotnosť je rozdiel medzi hmotou, ktorá bola uvedená do reakcie, a hmotnosťou, ktorá skutočne reagovala:
320 g - 288 g = 32 g
Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu
Brazílsky školský tím
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Prebytočné činidlo a obmedzujúce činidlo“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm. Sprístupnené 27. júna 2021.
