W chemii, czym jest ograniczający reagent?
Kiedy chemik chce wytworzyć pewną ilość produktu, musi wiedzieć, ile z każdego reagenta chemicznego użyć. Podobnie, jeśli ma pewną ilość reagenta, przydatne może być ustalenie, ile produktu będzie w stanie zrobić z niego. W chemii jednym z czynników, które chemik musi znać, aby wytworzyć lub ustalić, ile produktu może wytworzyć, jest reagent ograniczający. Reagent ograniczający, zwany także odczynnikiem ograniczającym, ogranicza ilość produktu, który można wytworzyć w reakcji - gdy ten reagent zostanie zużyty, reakcja zostanie zatrzymana. Ważne jest zatem, aby chemik wiedział, jak ustalić, który reagent jest reagentem ograniczającym i upewnić się, że ma go wystarczająco dużo, aby wytworzyć pożądaną ilość produktu.
Reagentem ograniczającym jest reagent, który skończy się pierwszy w miarę postępu reakcji. Po zużyciu reagenta ograniczającego reakcja zakończy się. Każda substancja chemiczna lub substancja może potencjalnie być reagentem ograniczającym. W celu ustalenia, który reagent jest czynnikiem ograniczającym, chemik będzie musiał ustalić, ile z każdej substancji ma. Będzie musiał także wiedzieć, jaki odsetek każdego reagenta potrzebuje reakcja, aby kontynuować pożądaną ilość czasu.
Zrównoważone równanie może pomóc naukowcom poznać proporcje każdego reagenta. Równanie zrównoważone to takie, które odzwierciedla prawo zachowania - podczas reakcji nic nie jest tworzone ani niszczone. Innymi słowy, po jednej stronie równania jest tyle atomów, ile jest po drugiej. Na przykład zrównoważone równanie do wytwarzania wody to 2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O. Jest tutaj jasne, że do wytworzenia wody potrzebujemy dwa razy więcej atomów wodoru niż atomów tlenu.
Zanim zdąży ustalić, który reagent jest reagentem ograniczającym, naukowiec musi wiedzieć, ile moli każdej substancji ma. Mol jest równy około 6,02 x 10 23 jednostek substancji i waży tyle samo, co masa cząsteczkowa tej substancji. Na przykład, ponieważ masa cząsteczkowa wodoru wynosi około 2 gramy, mol cząsteczek wodoru również ważyłby około 2 gramów i byłby w przybliżeniu równy 6,02 x 10 23 cząsteczek wodoru. Podobnie masa cząsteczkowa tlenu - około 32 gramów - jest w przybliżeniu równa jednemu molowi cząsteczek tlenu. Tak więc, jeśli chemik ma dwa gramy wodoru i 32 gramy tlenu, wie, że ma około mola każdej substancji.
Gdy chemik ma właściwe równanie zrównoważone i wie, ile ma każdego reagenta, może następnie określić, który reagent jest reagentem ograniczającym. Na przykład, jeśli naukowiec ustali, że ma jeden mol wodoru i jeden mol tlenu, wodór byłby reagentem ograniczającym. Zgodnie ze zrównoważonym równaniem wytwarzania wody widać, że do wytworzenia wody potrzeba dwa razy więcej moli atomów wodoru niż atomów tlenu. Innymi słowy, każdy atom tlenu potrzebuje dwóch atomów wodoru do wytworzenia wody. Wodór wypłynie zanim tlen, a gdy to nastąpi, reakcja zatrzyma się.