Избыток вещества
Избыток вещества — это реагент, которого взяли больше, чем требуется для полного взаимодействия с другим реагентом по уравнению реакции. Вещество, которое расходуется первым и останавливает реакцию, называют ограничивающим реагентом.
Как определить избыток
Сначала составляют и уравнивают химическое уравнение. Затем сравнивают количества веществ с коэффициентами в уравнении. Удобно для каждого реагента найти отношение его количества к коэффициенту: \(\frac{n}{\nu}\). Чем меньше это отношение, тем раньше израсходуется реагент. Он является ограничивающим, а остальные реагенты взяты в избытке.
Количество вещества можно найти по формуле \(n=\frac{m}{M}\) для заданной массы или по другим известным данным. Такие действия относятся к расчётам по уравнению реакции.
Реакция образования воды: \(2H_2+O_2\rightarrow2H_2O\). Пусть взяли \(3\) моль \(H_2\) и \(2\) моль \(O_2\). Сравним отношения: \(\frac{3}{2}=1{,}5\) и \(\frac{2}{1}=2\). Меньшее значение относится к водороду, значит, \(H_2\) — ограничивающий реагент, а кислород взят в избытке. В реакцию вступят \(1{,}5\) моль \(O_2\), а \(0{,}5\) моль \(O_2\) останется.
Избыток — это характеристика реагента, которого осталось больше необходимого. Ограничивающий реагент — не «самое малое исходное количество», а вещество с наименьшим отношением \(\frac{n}{\nu}\) с учётом коэффициента в уравнении.
В реакции \(N_2+3H_2\rightarrow2NH_3\) взяли \(2\) моль \(N_2\) и \(3\) моль \(H_2\). Какое вещество в избытке?
Главное
- Избыток — реагент, часть которого остаётся после реакции.
- Ограничивающий реагент расходуется первым и определяет максимально возможное количество продукта.
- Для определения сравнивают отношения \(\frac{n}{\nu}\): меньшее отношение у ограничивающего реагента.