Överskott av reagens och begränsande reagens. begränsande reagens

Generellt sett ser vi dem som idealiska när vi studerar reaktioner, det vill säga vi ser alla reaktanter som helt reagerande; exakt som beskrivs i kemiska ekvationer. Men i den verkliga världen är detta inte alltid fallet. Ett antal faktorer kan störa utvecklingen av en kemisk reaktion.

Till exempel: det finns föroreningar av reagensen, deras otillräckliga hantering, oprecision av mätningarna utförda av laboratorieutrustningen eller industriella maskiner, inte reaktionens fullständighet vid mätningstidpunkten, en samtidig reaktion (det vill säga som sker exakt medan vår reaktion av intresse kan konsumera de använda reagensen) kan trycket och temperaturen variera och så på.

Alla dessa faktorer måste beaktas för att bereda den maximala mängden produkter från en given mängd reagens. Låt oss till exempel se vad som händer när reaktionen inte sker med den totala konsumtionen av reagens på grund av överskott av en av dem, eftersom reagenserna många gånger i branschen inte bringas i kontakt i proportionerna Exakta vetenskaper.

Tänk till exempel på reaktionen nedan mellan kolmonoxid och syre:

2 CO _(g) + O_{2 (g)} → 2CO_{2 (g)}

Baserat på det stökiometriska förhållandet som visas i den balanserade reaktionen ovan, två molekyler av kolmonoxid för att reagera med en av syre, vilket genererar två molekyler av koldioxid. kol. Förhållandet är därför 2: 1: 2. Om detta förhållande ändras och en av reaktanterna är i överskott, kommer reaktionen inte att ske på samma sätt:

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

Med tanke på exemplet ovan, som inte är i den stökiometriska proportionen, verkar det som om kolmonoxid konsumeras totalt medan syre inte är det. Detta betyder att syre är överskott av reagens och kolmonoxiden är begränsande reagens.

O begränsande reagens det begränsar faktiskt reaktionen, för när den väl är helt förbrukad upphör reaktionen, oavsett hur mycket överskott du har kvar av den andra reaktanten.

Bestämning av begränsande reagens:

Från den balanserade kemiska ekvationen är det möjligt att bestämma vem som är det begränsande reagenset och vad som är överskott och förhållandet mellan mängden ämnen som är inblandade.

Låt oss titta på ett exempel på hur man gör denna beräkning; låt oss överväga fallet med förbränning av alkohol:

Problem: En massa av 138 g etylalkohol (C₂H₆O) sattes att brinna med 320 g syre (O₂) under normala temperatur- och tryckförhållanden. Vad är massan av koldioxid som frigörs och överskott av reagens, om någon?

Upplösning:
Den balanserade reaktionen ges av:

1C₂H₆O_(V) + 3 O_{2 (g)} → 2CO_{2 (g)} + 3H₂O_(v)
1 mol 3 mol 2 mol
46g 96g 88g
138g 320g

Bara genom att analysera data ser vi att syremassan är proportionellt större än alkoholens, så syre är överskottsreaktanten och etylalkohol är den begränsande reaktanten.

Beräkning av massan av bildad koldioxid utifrån mängden begränsande reagens:

46 g C₂H₆88 g CO₂
138 g C₂H₆x
x = 264 g CO₂

Överskott av syrgas bestäms analogt:

46 g C₂H₆96 0₂
138 g C₂H₆x
x = 288 g av 0₂

Överskottsmassan är skillnaden mellan massan som reagerades och den som faktiskt reagerade:

320g - 288g = 32 g

Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi
Brasilien skollag

Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm