Hvad er en begrænsende reaktant inden for kemi?
Når en kemiker ønsker at fremstille en bestemt mængde af et produkt, skal han vide, hvor meget af hver kemisk reaktant, han skal bruge. Tilsvarende, hvis han har en vis mængde reaktant, kan det være nyttigt at finde ud af, hvor meget produkt han vil være i stand til at fremstille med det. I kemi er en af de faktorer, som en kemiker skal vide, for at fremstille eller bestemme, hvor meget produkt han kan fremstille, den begrænsende reaktant. Den begrænsende reaktant, også kaldet et begrænsende reagens, begrænser mængden af produkt, der kan fremstilles i en reaktion - når denne reaktant er forbrugt, stopper reaktionen. Det er derfor vigtigt, at kemikeren ved, hvordan man bestemmer, hvilken reaktant der er den begrænsende reaktant, og at sikre, at han har nok af det til at fremstille den ønskede mængde produkt.
Den begrænsende reaktant er den reaktant, der først vil løbe ud, efterhånden som reaktionen skrider frem. Når den begrænsende reaktant er opbrugt, ophører reaktionen. Ethvert kemikalie eller stof har potentialet til at være en begrænsende reaktant. For at bestemme, hvilken reaktant der er den begrænsende, skal kemneren bestemme, hvor meget af hvert stof han har. Han bliver også nødt til at vide, hvilken andel af hver reaktant reaktionen har brug for for at fortsætte den ønskede mængde tid.
En afbalanceret ligning kan hjælpe en videnskabsmand med at kende andelen af hver reaktant. En afbalanceret ligning er en, der afspejler bevaringsloven - intet skabes eller ødelægges under reaktionen. Med andre ord er der lige så mange atomer på den ene side af ligningen, som der er på den anden. For eksempel er den afbalancerede ligning til fremstilling af vand 2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O. Det er klart her, at vi har brug for dobbelt så mange hydrogenatomer som oxygenatomer for at fremstille vand.
Inden han kan bestemme, hvilken reaktant der er den begrænsende reaktant, skal en videnskabsmand vide, hvor mange mol af hvert stof han har. En mol er lig med ca. 6,02 x 10 23 enheder af stoffet og vejer det samme som stoffets molekylvægt. For eksempel, da molekylvægten af hydrogen er ca. 2 gram, ville en mol hydrogemolekyler også veje ca. 2 gram og være nogenlunde lig med 6,02 x 10 23 molekyler brint. Tilsvarende er molekylvægten af ilt - ca. 32 gram - omtrent lig med en mol iltmolekyler. Så hvis kemikeren har to gram brint og 32 gram ilt, ved han, at han har ca. en mol af hvert stof.
Når kemikeren har den rette afbalancerede ligning og ved, hvor meget af hver reaktant, han har, kan han derefter bestemme, hvilken reaktant der er den begrænsende reaktant. For eksempel, hvis forskeren bestemmer, at han har en mol brint og en mol ilt, ville brint være den begrænsende reaktant. I den afbalancerede ligning til fremstilling af vand kan du se, at det tager dobbelt så mange mol brintatomer end oxygenatomer at fremstille vand. Med andre ord har hvert iltatom brug for to hydrogenatomer for at fremstille vand. Brintet ville løbe tør, før iltet gør det, og når det først sker, vil reaktionen stoppe.