Definition av begränsande reaktant (Begränsande reagens)

Den begränsande reaktanten eller det begränsande reagenset är en reaktant i en kemisk reaktion som bestämmer mängden produkt som bildas. Identifiering av den begränsande reaktanten gör det möjligt att beräkna det teoretiska utbytet av en reaktion.

Anledningen till att det finns en begränsande reaktant är att element och föreningar reagerar enligt molförhållandet mellan dem i en balanserad kemisk ekvation. Så, till exempel, om molförhållandet i den balanserade ekvationen anger att det tar 1 mol av varje reaktant för att producera en produkt (1: 1-förhållandet) och en av reaktanterna är närvarande i en högre mängd än den andra, är reaktanten närvarande i den lägre mängden skulle vara begränsande reaktant. Allt det skulle användas innan den andra reaktanten slutade.

Begränsande reaktantexempel

Får 1 mol väte och 1 mol syre i reaktionen:
2 H₂ + O₂ → 2 H₂O
Den begränsande reaktanten skulle vara väte eftersom reaktionen använder väte dubbelt så snabbt som syre.

Hur man hittar den begränsande reaktanten

Det finns två metoder som används för att hitta den begränsande reaktanten. Den första är att jämföra det faktiska molförhållandet mellan reaktanterna och molförhållandet för den balanserade kemiska ekvationen. Den andra metoden är att beräkna grammassorna för produkten som härrör från varje reaktant. Den reaktant som ger den minsta massan av produkten är den begränsande reaktanten.

Använda Mole Ratio:

1. Balansera ekvationen för den kemiska reaktionen.
2. Konvertera massorna av reaktanter till mol, om det behövs. Om mängden reaktanter anges i mol, hoppar du över detta steg.
3. Beräkna molförhållandet mellan reaktanter med de faktiska siffrorna. Jämför detta förhållande till molförhållandet mellan reaktanter i den balanserade ekvationen.
4. När du har identifierat vilken reaktant som är den begränsande reaktanten, beräkna hur mycket produkt den kan göra. Du kan kontrollera att du har valt rätt reagens som den begränsande reaktanten genom att beräkna hur mycket produkt den fulla mängden av den andra reaktanten skulle ge (vilket borde vara ett större antal).
5. Du kan använda skillnaden mellan molorna av icke-begränsande reaktant som konsumeras och startantalet mol för att hitta mängden överskott av reaktant. Om det behövs konverterar man molen till gram.

Använda produktmetoden:

1. Balansera den kemiska reaktionen.
2. Konvertera de givna mängderna reaktanter till mol.
3. Använd molförhållandet från den balanserade ekvationen för att hitta antalet mol produkter som skulle bildas av varje reaktant om hela mängden användes. Med andra ord, utför två beräkningar för att hitta molens produkt.
4. Reaktanten som gav den mindre mängden produkt är den begränsande reaktanten. Reaktanten som gav den större mängden produkt är överskottsreaktanten.
5. Mängden överskott av reaktant kan beräknas genom att subtrahera molen med överskott av reaktant från antalet använda mol (eller genom att subtrahera massan av överskott av reaktant från den totala massan som används). Mole till gram-enhetsomvandlingar kan vara nödvändiga för att ge svar på läxproblem.