Wat is een beperkende reagens in de chemie?
Wanneer een chemicus een bepaalde hoeveelheid van een product wil maken, moet hij weten hoeveel van elke chemische reagens hij moet gebruiken. Evenzo kan het nuttig zijn om te weten te komen hoeveel product hij ermee kan maken als hij een bepaalde hoeveelheid reactant heeft. In de chemie is een van de factoren die een chemicus moet weten om te maken of te bepalen hoeveel product hij kan maken de beperkende reactant. De beperkende reactant, ook wel een beperkende reagens genoemd, beperkt de hoeveelheid product die in een reactie kan worden gemaakt - als deze reactant eenmaal is verbruikt, stopt de reactie. Het is daarom belangrijk dat de chemicus weet hoe te bepalen welke reactant de beperkende reactant is en ervoor te zorgen dat hij er genoeg van heeft om de gewenste hoeveelheid product te maken.
De beperkende reactant is de reactant die als eerste opraakt naarmate een reactie vordert. Wanneer de beperkende reagens is opgebruikt, zal de reactie stoppen. Elke chemische stof of stof kan een beperkende reactant zijn. Om te bepalen welke reactant de beperkende is, moet de chemicus bepalen hoeveel van elke stof hij heeft. Hij zal ook moeten weten welk deel van elke reactant de reactie nodig heeft om de gewenste hoeveelheid tijd voort te zetten.
Een evenwichtige vergelijking kan een wetenschapper helpen het aandeel van elke reactant te kennen. Een evenwichtige vergelijking is er een die de wet van behoud weerspiegelt - er wordt niets gecreëerd of vernietigd tijdens de reactie. Met andere woorden, er zijn net zoveel atomen aan de ene kant als aan de andere kant. De evenwichtige vergelijking voor het maken van water is bijvoorbeeld 2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O. Het is duidelijk dat we twee keer zoveel waterstofatomen nodig hebben als zuurstofatomen om water te maken.
Voordat hij kan bepalen welke reactant de beperkende reactant is, moet een wetenschapper weten hoeveel mol van elke stof hij heeft. Een mol is gelijk aan ongeveer 6,02 x 1023 eenheden van de stof en weegt hetzelfde als het molecuulgewicht van die stof. Omdat het molecuulgewicht van waterstof bijvoorbeeld ongeveer 2 gram is, zou een mol waterstofmoleculen ook ongeveer 2 gram wegen en ruwweg gelijk zijn aan 6,02 x 1023 moleculen waterstof. Evenzo is het molecuulgewicht van zuurstof - ongeveer 32 gram - ongeveer gelijk aan één mol zuurstofmoleculen. Dus als de chemicus twee gram waterstof en 32 gram zuurstof heeft, weet hij dat hij ongeveer een mol van elke stof heeft.
Zodra de chemicus de juiste evenwichtige vergelijking heeft en weet hoeveel van elke reactant hij heeft, kan hij vervolgens bepalen welke reactant de beperkende reactant is. Als de wetenschapper bijvoorbeeld vaststelt dat hij één mol waterstof en één mol zuurstof heeft, zou waterstof de beperkende reactant zijn. Uit de evenwichtige vergelijking voor het maken van water kun je zien dat er twee keer zoveel mol waterstofatomen nodig is om water te maken. Met andere woorden, elk zuurstofatoom heeft twee waterstofatomen nodig om water te maken. De waterstof zou opraken voordat de zuurstof het doet, en zodra dat gebeurt, zou de reactie stoppen.