Iedomājieties, ka jūs uzaicināt piecus draugus uz savu māju un jums ir tikai četri cepumi. Pietiks tikai ar cepumiem četriem jūsu draugiem. Tas nozīmē, ka sīkdatnes ir ierobežojošais faktors. Jums vajadzēja pagatavot vairāk sīkfailu!
Tādā pašā veidā parasti ir ierobežojošs faktors (saukts arī par ierobežojošais reaģents vai ierobežojošais reaģents) ķīmiskās reakcijās.
Kad laboratorijā veicat ķīmisku reakciju, reaģenti parasti nav stehiometriski. Citiem vārdiem sakot, jums, iespējams, nav proporciju, kuras norāda līdzsvarotais ķīmiskais vienādojums.
Tas nozīmē, ka kādā brīdī jūs iztērēsit vienu no reaģentiem, un reakcija apstāsies. Šo reaģentu sauc par ierobežojošo reaģentu. Iepriekš minētajā piemērā sīkdatnes ir ierobežojošais reaģents.
Otru reaģentu, kuru ir daudz, sauc par reaģenta pārpalikums vai reaģenta pārpalikums.
Nosakot, kurš ir ierobežojošais reaģents
Apskatiet sekojošo reakciju starp amonjaku un oglekļa dioksīdu, ko izmanto karbamīda (NH2)2CO. Karbamīds ir ķīmiska viela, ko bieži lieto bioķīmiķi.
Šis vienādojums mums saka, ka katram molam oglekļa dioksīda ir nepieciešami divi moli amonjaka, lai iegūtu vienu molu urīnvielas un vienu molu ūdens. Pieņemsim, ka 4 moliem oglekļa dioksīda pievieno 12 molus amonjaka. Cik molu amonjaka ir nepieciešams, lai reaģētu ar visiem 4 moliem oglekļa dioksīda?
Tādējādi četriem moliem oglekļa dioksīda nepieciešami 8 mol amonjaka. Tas nozīmē, ka paliks 4 moli amonjaka. Tas norāda, ka oglekļa dioksīds ir ierobežojošais reaģents, bet amonjaks ir reaģenta pārpalikums.
Jūs varētu arī noskaidrot, kurš no tiem ir ierobežojošs, noskaidrojot, cik daudz oglekļa dioksīda nepieciešams, lai reaģētu ar 12 moliem amonjaka:
Lai iztērētu visus 12 molus amonjaka, jums vajadzēs 6 molus oglekļa dioksīda. Jums ir tikai četri. Tas nozīmē, ka oglekļa dioksīds ir ierobežojošais reaģents. Jebkurā gadījumā jūs uzskatāt, ka oglekļa dioksīds ir ierobežojošais reaģents.
Ierobežojošais reaģents nav ķīmiskā vienādojuma īpašība. Tas ir pilnībā atkarīgs no tā, cik daudz jums ir konkrētās vielas, veicot reakciju.
Ierobežojošā reaģenta atrašana, ja tiek dota reaģentu masa
Tagad, kad zināt, kā atrast ierobežojošo reaģentu, apskatiet šo piemēru.
Alumīnija hlorīdu var izgatavot, reaģējot uz alumīniju un hloru:
Kāds ir ierobežojošais reaģents, ja jums ir 25 g Al un 32 g Cl2?
Pirms sākat, pārbaudiet vienādojumu, lai pārliecinātos, vai tas ir līdzsvarots. Pēc tam iepazīstieties ar to. Izskatās, ka 2 moli alumīnija reaģē ar 3 molu Cl2 lai iegūtu 2 mol alumīnija hlorīda. Tā kā jūs zināt abu attiecību molos, bet ne pēc masas, pārvērsiet abu reaģentu masu molos, izmantojot vielu molisko masu.
Alumīnija moli:
Moli hlora:
Ko darīt, ja izmantojat visu alumīniju? Cik daudz hlora būtu nepieciešams?
Jums būtu nepieciešams 1,4 moli hlora, bet jums nav tik daudz hlora. Ir tikai 0,45 moli hlora. Tas nozīmē, ka hlors ir ierobežojošais reaģents.
To var apstiprināt, noskaidrojot, cik daudz alumīnija molu būtu nepieciešams, lai reaģētu ar visu hloru:
Lai reaģētu ar visu hloru, jums vajadzēs 0,3 mol alumīnija, un ir 0,93 mol alumīnija. Tas apstiprina, ka ir pietiekami daudz alumīnija, lai reaģētu ar visu hloru. Hlors ir ierobežojošais reaģents, un alumīnijs ir reaģenta pārpalikums.