Надлишок реагенту та обмежуючий реагент. обмежувальний реагент

Як правило, вивчаючи реакції, ми розглядаємо їх як ідеальні, тобто ми розглядаємо всі реагенти як повністю реагуючі; точно так, як це описано в хімічних рівняннях. Однак у реальному світі це відбувається не завжди. Ряд факторів може перешкоджати розвитку хімічної реакції.

Наприклад: є домішки реагентів, їх неадекватне поводження, неточність вимірювань, проведених лабораторним обладнанням або промислові машини, а не повнота реакції на момент проведення вимірювань, паралельна реакція (тобто, яка відбувається точно в той час як наша реакція, яка нас цікавить, може споживати використані реагенти), тиск і температура можуть змінюватися, і так на.

Всі ці фактори повинні бути враховані для того, щоб приготувати максимальну кількість продуктів із заданої кількості реагенту. Подивимося, наприклад, що відбувається, коли реакція не відбувається при загальному споживанні реагентів за рахунок надлишок одного з них, оскільки часто в промисловості реагенти не контактують у пропорціях Точні науки.

Наприклад, розглянемо реакцію нижче між окисом вуглецю та киснем:

2 CO _(g) + O_{2 (г)} → 2CO_{2 (г)}

На основі стехіометричного співвідношення, показаного у збалансованій реакції вище, два молекули окису вуглецю реагують з киснем, утворюючи дві молекули діоксиду вуглецю. вуглець. Отже, співвідношення становить 2: 1: 2. Якщо це співвідношення зміниться, і одного з реагентів буде надлишковим, реакція не буде протікати таким же чином:

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

Беручи до уваги приклад вище, який не в стехіометричній пропорції, виявляється, що чадний газ повністю споживається, а кисень - ні. Це означає, що кисень є надлишок реагенту а чадний газ - обмежувальний реагент.

О обмежувальний реагент це фактично обмежує реакцію, оскільки після її повного споживання реакція припиняється, незалежно від того, скільки надлишку у вас залишилося від іншого реагенту.

Визначення граничного реагенту:

За збалансованим хімічним рівнянням можна визначити, хто є обмежуючим реагентом, а що в надлишку, і залежність між кількістю задіяних речовин.

Давайте розглянемо приклад того, як виконати цей розрахунок; розглянемо випадок спалення алкоголю:

Проблема: Маса 138 г етилового спирту (C₂H₆O) горіли 320 г кисню (O₂), за нормальних умов температури та тиску. Яка маса виділеного вуглекислого газу та надлишку реагенту, якщо такий є?

Дозвіл:
Збалансована реакція дається:

1С₂H₆О_(V) + 3 O_{2 (г)} → 2CO_{2 (г)} + 3Н₂О_(v)
1 моль 3 моль 2 моль
46г 96г 88г
138г 320г

Просто проаналізувавши дані, ми бачимо, що маса кисню пропорційно більша, ніж маса алкоголю, отже кисень - надлишок реагенту, а етиловий спирт - обмежуючий реагент.

Розрахунок маси вуглекислого газу, що утворюється від кількості обмежувального реагенту:

46г С₂H₆88 г CO₂
138 г С₂H₆х
x = 264 г CO₂

Надлишкову масу кисню визначають аналогічно:

46г С₂H₆96 0₂
138 г С₂H₆х
х = 288 г 0₂

Надлишок маси - це різниця між масою, яка була введена в реакцію, і тією, яка насправді реагувала:

320г - 288г = 32 г.

Дженніфер Фогача
Закінчив хімію
Шкільна команда Бразилії

Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reagente-excesso-reagente-limitante.htm