Képzelje el, hogy öt barátot hív meg a házába, és csak négy cookie-ja van. Csak négy barátod számára lesz elég sütik. Ez azt jelenti, hogy a sütik a korlátozó tényezők. További sütiket kellett volna készítenie!
Ugyanígy általában van egy korlátozó tényező (más néven korlátozó reagens vagy korlátozó reagens) kémiai reakciókban.
Amikor kémiai reakciót hajt végre a laboratóriumban, a reagensek általában nem sztöchiometrikus mennyiségben vannak. Más szavakkal, valószínűleg nincsenek olyan arányai, amelyeket a kiegyensúlyozott kémiai egyenlet jelöl.
Ez azt jelenti, hogy egy ponton felhasználja az egyik reagenst, és a reakció leáll. Ezt a reagenst korlátozó reagensnek nevezzük. A fenti példában a sütik a korlátozó reagensek.
A másik reagens, azt, amelyből rengeteg van, az ún felesleges reagens vagy felesleges reagens.
A korlátozó reaktáns meghatározása
Vessen egy pillantást az ammónia és a karbamid (NH2)2CO. A karbamid biokémikusok által gyakran használt vegyi anyag.
Ez az egyenlet azt mondja nekünk, hogy minden egy mol szén-dioxidhoz két mol ammónia szükséges egy mol karbamid és egy mol víz előállításához. Tegyük fel, hogy 12 mol ammóniához 4 mol szén-dioxidot adnak. Hány mol ammónia szükséges a teljes 4 mol szén-dioxiddal való reakcióhoz?
Így négy mol szén-dioxidhoz 8 mol ammónia szükséges. Ez azt jelenti, hogy 4 mol ammónia marad meg. Ez azt jelzi, hogy a szén-dioxid a korlátozó reagens, míg az ammónia a reagens feleslege.
Azt is kitalálhatja, hogy melyik korlátozza, kitalálva, hogy mennyi szén-dioxidra van szükség 12 mol ammóniával való reakcióhoz:
Mind a 12 mol ammónia felhasználásához 6 mol szén-dioxidra van szükség. Csak négyed van. Ez azt jelenti, hogy a szén-dioxid a korlátozó reagens. Akárhogy is, úgy találja, hogy a szén-dioxid a korlátozó reagens.
A korlátozó reagens nem a kémiai egyenlet tulajdonsága. Teljesen attól függ, hogy mennyi az adott anyag a reakció során.
A korlátozó reaktáns megtalálása reagensek tömegének megadásával
Most, hogy tudja, hogyan találja meg a korlátozó reagenseket, vessen egy pillantást erre a példára.
Az alumínium-kloridot alumínium és klór reakciójával állíthatjuk elő:
Mennyi a korlátozó reagens, ha 25 g Al és 32 g Cl van jelen2?
Mielőtt elkezdené, ellenőrizze az egyenlet egyensúlyát. Ezután ismerkedjen meg vele. Úgy tűnik, hogy 2 mol alumínium reagál 3 mol Cl-dal2 2 mol alumínium-klorid előállításához. Mivel ismeri a kettő közötti összefüggést molban, de nem tömeg szerint, alakítsa mindkét reagens tömegét molokká az anyagok moláris tömegének felhasználásával.
Alumínium anyajegyek:
Mól klór:
És mi van, ha az összes alumíniumot felhasználja? Mennyi klórra lenne szükség?
Szüksége lenne 1,4 mol klórra, de nincs annyi klórja. Csak 0,45 mol klór van benne. Ez azt jelenti, hogy a klór a korlátozó reagens.
Ezt megerősítheti úgy, hogy kitalálja, hány mol alumíniumra lenne szükség a klór teljes reakciójához:
Az összes klórral való reakcióhoz 0,3 mol alumíniumra van szükség, és 0,93 mol alumíniumra van szükség. Ez megerősíti, hogy elegendő alumínium van ahhoz, hogy reagáljon az összes klórral. A klór a korlátozó reagens, az alumínium pedig a felesleges reagens.