Ограничивающий реагент или ограничивающий реагент – это реагент в химической реакции, которая определяет количество образующегося продукта. Идентификация ограничивающего реагента позволяет рассчитать теоретический выход реакции.
Причина, по которой существует ограничивающий реагент, заключается в том, что элементы и соединения реагируют в соответствии с мольное соотношение между ними в сбалансированном химическом уравнении. Так, например, если в мольном соотношении в сбалансированном уравнении указано, что для получения продукта требуется 1 моль каждого реагента (соотношение 1: 1), и один из реагентов присутствует в большем количестве, чем другой, реагент, присутствующий в меньшее количество будет ограничивающим реагентом. Все это будет израсходовано до того, как закончится другой реагент.
Пример ограничивающего реагента
Учитывая 1 моль водорода и 1 моль кислорода в реакции:
2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O
Ограничивающим реагентом будет водород, потому что в реакции водород расходуется вдвое быстрее, чем кислород.
Как найти ограничивающий реагент
Есть два метода, используемых для поиска ограничивающего реагента. Первый заключается в сравнении фактического мольного отношения реагентов с мольным отношением сбалансированного химического уравнения. Другой метод – рассчитать массу продукта в граммах, полученного с каждым реагентом. Реагент, который дает наименьшую массу продукта, является ограничивающим реагентом.
Использование мольного отношения:
- Выровняйте уравнение химической реакции.
- Преобразуйте массы реагентов в моли, если необходимо. Если количества реагентов указаны в молях, пропустите этот шаг.
- Рассчитайте мольное соотношение между реагентами, используя фактические числа. Сравните это соотношение с мольным соотношением между реагентами в сбалансированном уравнении.
- Как только вы определите, какой реагент является ограничивающим реагентом, рассчитайте, сколько продукта он может произвести. Вы можете проверить, что вы выбрали правильный реагент в качестве ограничивающего реагента, подсчитав, сколько продукта даст полное количество другого реагента (которое должно быть большим).
- Вы можете использовать разницу между потребляемыми молями неограничивающего реагента и начальным числом молей для определения количества избыточного реагента. При необходимости преобразуйте моли обратно в граммы.
Использование товарного подхода:
- Уравновесить химическую реакцию.
- Преобразовать заданные количества реагентов в моли.
- Используйте мольное соотношение из сбалансированного уравнения, чтобы найти количество молей продукта, которое было бы образовано каждым реагентом, если бы использовалось полное количество. Другими словами, выполните два вычисления, чтобы найти количество молей продукта.
- Реагент, который дал меньшее количество продукта, является ограничивающим реагентом.. Реагент, который дал большее количество продукта, является избыточным реагентом.
- Количество избыточного реагента может быть рассчитано путем вычитания молей избыточного реагента из числа использованных молей (или путем вычитания массы избытка реагента от общей использованной массы). Для решения домашних заданий может потребоваться преобразование молей в граммы.