โดยทั่วไป เมื่อศึกษาปฏิกิริยา เรามองว่าปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นอุดมคติ กล่าวคือ เรามองว่าสารตั้งต้นทั้งหมดเป็นปฏิกิริยาอย่างสมบูรณ์ ตรงตามที่อธิบายไว้ในสมการเคมี อย่างไรก็ตาม ในโลกแห่งความเป็นจริง มันไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป มีหลายปัจจัยที่อาจรบกวนการพัฒนาของปฏิกิริยาเคมี
ตัวอย่างเช่น: มีสิ่งเจือปนของรีเอเจนต์, การจัดการที่ไม่เพียงพอ, ความไม่แม่นยำของการวัดที่ดำเนินการโดยอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการหรือ เครื่องจักรอุตสาหกรรม, ความไม่สมบูรณ์ของปฏิกิริยา ณ เวลาที่ทำการวัด, ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นพร้อมกัน (นั่นคือ สิ่งที่เกิดขึ้นแน่นอน. ในขณะที่ปฏิกิริยาที่เราสนใจอาจกินรีเอเจนต์ที่ใช้) ความดันและอุณหภูมิอาจแตกต่างกันไป เป็นต้น บน.
ต้องคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้ทั้งหมดเพื่อเตรียมปริมาณผลิตภัณฑ์สูงสุดจากปริมาณรีเอเจนต์ที่กำหนด ลองดูตัวอย่าง จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อปฏิกิริยาไม่เกิดขึ้นกับปริมาณการใช้สารรีเอเจนต์ทั้งหมดเนื่องจาก เกินหนึ่งในนั้นเพราะบ่อยครั้งในอุตสาหกรรมน้ำยาไม่ได้ถูกสัมผัสในสัดส่วน วิทยาศาสตร์ที่แน่นอน
ตัวอย่างเช่น พิจารณาปฏิกิริยาด้านล่างระหว่างคาร์บอนมอนอกไซด์กับออกซิเจน:
2 CO (ช) + โอ2 (ก.) → 2CO2(ก.)
ตามอัตราส่วนปริมาณสัมพันธ์ที่แสดงในปฏิกิริยาที่สมดุลข้างต้น สอง โมเลกุลของคาร์บอนมอนอกไซด์จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนหนึ่งตัว ทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์สองโมเลกุล คาร์บอน. อัตราส่วนจึงเป็น 2: 1: 2 หากอัตราส่วนนี้เปลี่ยนไปและสารตั้งต้นตัวใดตัวหนึ่งมีมากเกินไป ปฏิกิริยาจะไม่ดำเนินไปในลักษณะเดียวกัน:
2 CO (ช) + 2 โอ2 (ก.) → 2 CO2(ก.) + โอ2 (ก.)
เมื่อพิจารณาจากตัวอย่างข้างต้น ซึ่งไม่อยู่ในสัดส่วนปริมาณสัมพันธ์ ดูเหมือนว่าคาร์บอนมอนอกไซด์จะถูกใช้ไปโดยสิ้นเชิงในขณะที่ไม่มีออกซิเจน ซึ่งหมายความว่าออกซิเจนคือ รีเอเจนต์ส่วนเกิน และคาร์บอนมอนอกไซด์คือ รีเอเจนต์จำกัด.
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
อู๋ รีเอเจนต์จำกัด มันจำกัดปฏิกิริยาจริง ๆ เพราะเมื่อบริโภคหมด ปฏิกิริยาจะหยุด ไม่ว่าคุณจะยังมีสารตั้งต้นอีกตัวหนึ่งเหลืออยู่มากเพียงใด
การหาค่ารีเอเจนต์จำกัด:
จากสมการเคมีที่สมดุล สามารถระบุได้ว่าใครคือรีเอเจนต์จำกัด อะไรเกินและความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณของสารที่เกี่ยวข้อง
ลองดูตัวอย่างวิธีการคำนวณนี้ ให้เราพิจารณากรณีของการเผาไหม้แอลกอฮอล์:
ปัญหา: มวลเอทิลแอลกอฮอล์ 138 กรัม (C2โฮ6O) ถูกตั้งค่าให้เผาไหม้ด้วยออกซิเจน 320 กรัม (O2) ภายใต้สภาวะปกติของอุณหภูมิและความดัน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาและรีเอเจนต์ส่วนเกินมีมวลเท่าใด (ถ้ามี)
ความละเอียด:
ปฏิกิริยาที่สมดุลได้มาจาก:
1C2โฮ6อู๋(วี) + 3 ออน2(ก.) → 2CO2(ก.) + 3H2อู๋(v)
1 โมล 3 โมล 2 โมล
46g 96g 88g
138g 320g
แค่วิเคราะห์ข้อมูลก็พบว่ามวลของออกซิเจนมีสัดส่วนมากกว่าแอลกอฮอล์ ดังนั้น ออกซิเจนเป็นสารตั้งต้นที่มากเกินไป และเอทิลแอลกอฮอล์เป็นสารตั้งต้นที่จำกัด
การคำนวณมวลของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากปริมาณรีเอเจนต์จำกัด:
C. 46 กรัม2โฮ6CO. 88 กรัม2
138g ของ C2โฮ6x
x = CO. 264 กรัม2
มวลออกซิเจนส่วนเกินถูกกำหนดโดยเปรียบเทียบ:
C. 46 กรัม2โฮ696 02
138g ของ C2โฮ6x
x = 288 กรัมของ 0 of2
มวลส่วนเกินคือความแตกต่างระหว่างมวลที่ทำปฏิกิริยากับมวลที่ทำปฏิกิริยาจริง:
320g - 288g= 32 กรัม
โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี
ทีมโรงเรียนบราซิล
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "รีเอเจนต์ส่วนเกินและรีเอเจนต์จำกัด"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.
