Co je omezující reagující látka v chemii?
Když chemik chce vyrobit určité množství produktu, musí vědět, kolik z každého chemického reakčního činidla použít. Podobně, pokud má určité množství reakčního činidla, může být užitečné zjistit, kolik produktu bude s ním schopen vyrobit. V chemii je jedním z faktorů, které chemik potřebuje vědět, aby vyrobil nebo určil, kolik produktu dokáže, je limitujícím reakčním činidlem. Omezující reaktant, také nazývaný omezující činidlo, omezuje množství produktu, které může být vyrobeno v reakci - jakmile je tento reaktant spotřebován, reakce se zastaví. Je proto důležité, aby chemik věděl, jak určit, který reaktant je limitujícím reakčním činidlem, a zajistit, že má dost toho, aby vyrobil požadované množství produktu.
Omezující reaktant je reaktant, který bude vybírán jako první v průběhu reakce. Když se spotřebuje omezující reaktant, reakce přestane. Jakákoli chemická látka nebo látka má potenciál být omezujícím reakčním činidlem. Aby bylo možné určit, který reaktant je omezující, chemik bude muset určit, kolik z každé látky má. Bude také muset vědět, jaký podíl každého reakčního činidla reakce potřebuje, aby mohl pokračovat v požadovaném množství času.
Vyvážená rovnice může vědci pomoci znát podíl každého reakčního činidla. Vyvážená rovnice je taková, která odráží zákon zachování - během reakce se nic nevytváří ani nezničí. Jinými slovy, na jedné straně rovnice je tolik atomů jako na druhé straně. Například vyvážená rovnice pro výrobu vody je 2 H2 + 02 = 2 H2O. Je zde jasné, že k výrobě vody potřebujeme dvakrát tolik atomů vodíku než atomy kyslíku.
Než bude moci určit, který reaktant je limitujícím reaktantem, musí vědec vědět, kolik molů každé látky má. Krtek se rovná přibližně 6,02 x 10 23 jednotek látky a váží stejně jako molekulová hmotnost této látky. Například, protože molekulární hmotnost vodíku je přibližně 2 gramy, mol molekuly vodíku by také vážil přibližně 2 gramy a byl by zhruba roven 6,02 x 10 23 molekul vodíku. Podobně je molekulová hmotnost kyslíku - přibližně 32 gramů - zhruba stejná jako jeden mol molekul kyslíku. Pokud tedy má chemik dva gramy vodíku a 32 gramů kyslíku, ví, že má asi krtok každé látky.
Jakmile má lékárna správnou vyváženou rovnici a ví, kolik z každého reakčního činidla má, může pak určit, který reaktant je limitujícím reakčním činidlem. Například, pokud vědec rozhodne, že má jeden mol vodíku a jeden mol kyslíku, vodík by byl limitujícím reakčním činidlem. Podle vyvážené rovnice pro výrobu vody vidíte, že výroba vody trvá dvakrát tolik molů atomů vodíku než atomů kyslíku. Jinými slovy, každý atom kyslíku potřebuje dva atomy vodíku, aby vytvořil vodu. Vodík by vytékal dříve, než se kyslík stane, a jakmile se to stane, reakce se zastaví.