Ограничивающий реагент
Ограничивающий реагент — это исходное вещество, которое полностью расходуется первым и поэтому определяет максимально возможное количество продукта реакции. После его окончания реакция в данных условиях прекращается, даже если другие реагенты ещё остались.
Как его найти
Сначала составляют и уравнивают уравнение реакции, затем находят количество вещества каждого реагента. Для каждого реагента сравнивают отношение его количества к коэффициенту в уравнении. Наименьшее такое отношение соответствует ограничивающему реагенту.
Здесь \(n_i\) — количество вещества реагента, а \(\nu_i\) — его коэффициент в уравнении. По ограничивающему реагенту рассчитывают количество продукта. Остальные вещества называют избытком вещества: они расходуются не полностью.
Реакция протекает по уравнению \(2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O\). Пусть взяли \(3\) моль \(H_2\) и \(2\) моль \(O_2\). Сравним: \(\frac{3}{2}=1{,}5\) для водорода и \(\frac{2}{1}=2\) для кислорода. Меньшее значение относится к \(H_2\), значит, водород — ограничивающий реагент. Из \(3\) моль водорода образуется \(3\) моль воды, а кислород останется в избытке.
Ограничивающий реагент не обязательно имеет наименьшую массу или наименьшее число молекул. Сравнивать нужно не сами массы, а количества вещества с учётом коэффициентов уравнения.
В реакции \(N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3\) взяли \(2\) моль \(N_2\) и \(3\) моль \(H_2\). Какой реагент ограничивающий?
Главное
- Ограничивающий реагент полностью расходуется первым и определяет количество продукта.
- Его находят по наименьшему отношению \(n_i/\nu_i\).
- Остальные реагенты могут остаться после реакции в избытке.