Замислите да у своју кућу позовете пет пријатеља и имате само четири колачића. Биће довољно колачића за четворо ваших пријатеља. То значи да су колачићи ограничавајући фактор. Требали сте направити више колачића!
На исти начин, обично постоји ограничавајући фактор (такође назван ограничавајући реагенс или ограничавајући реактант) у хемијским реакцијама.
Када спроводите хемијску реакцију у лабораторији, реактанти обично нису у стехиометријским количинама. Другим речима, вероватно немате пропорције које су назначене уравнотеженом хемијском једначином.
То значи да ћете у неком тренутку потрошити један од реактаната и реакција ће престати. Овај реактант се назива ограничавајући реактант. У горњем примеру, колачићи су ограничавајући реактант.
Други реактант, онај којег има у изобиљу, назива се вишак реактанта или вишак реагенса.
Утврђивање који је ограничавајући реактант
Погледајте следећу реакцију између амонијака и угљен-диоксида који се користи за стварање урее (НХ2)2ЦО. Уреа је хемикалија коју често користе биохемичари.
Ова једначина нам говори да су за сваки мол угљен-диоксида потребна два мола амонијака да би се добио један мол урее и један мол воде. Претпоставимо да се 12 мола амонијака додају 4 мола угљен-диоксида. Колико мола амонијака је потребно да би се реаговало са цела 4 мола угљен-диоксида?
Дакле, за четири мола угљен-диоксида потребно је 8 мола амонијака. То значи да ће остати 4 мола амонијака. То указује на то да је угљен-диоксид ограничавајући реактант, док је амонијак вишак реактанта.
Такође бисте могли схватити који ограничава тако што ћете схватити колико је угљен-диоксида потребно да реагује са 12 мола амонијака:
Да бисте потрошили свих 12 молова амонијака, требало би вам 6 мола угљен-диоксида. Имате само четири. То значи да је угљен-диоксид ограничавајући реактант. У сваком случају, открићете да је угљен-диоксид ограничавајући реактант.
Ограничавајући реактант није својство хемијске једначине. У потпуности зависи од тога колико имате одређене супстанце када реагујете.
Проналажење граничног реактанта када се добије маса реактаната
Сада када знате како да пронађете ограничавајући реагенс, погледајте овај пример.
Алуминијум-хлорид се може добити реакцијом алуминијума и хлора:
Који је ограничавајући реактант ако имате 25 г Ал и 32 г Цл2?
Пре почетка проверите једначину да бисте се уверили да је уравнотежена. Затим се упознајте са тим. Изгледа да 2 мола алуминијума реагују са 3 мола Цл2 како би се направило 2 мола алуминијум-хлорида. Пошто знате везу између њих две у моловима, али не по маси, претворите масу оба реактанта у молове помоћу моларне масе супстанци.
Кртице алуминијума:
Молови хлора:
Сад, шта ако употребите сав алуминијум? Колико хлора би било потребно?
Требало би вам 1,4 мола хлора, али немате толико хлора. Хлора има само 0,45 мола. То значи да је хлор ограничавајући реактант.
То можете потврдити схватањем колико мола алуминијума би било потребно да би се реаговало са свим хлором:
Да бисте реаговали са свим хлором, требало би вам 0,3 мола алуминијума, а има 0,93 мола алуминијума. Ово потврђује да има довољно алуминијума да реагује са свим хлором. Хлор је ограничавајући реактант, а алуминијум је вишак реактанта.