Vad är en begränsande reaktant inom kemi?
När en kemist vill göra en viss mängd av en produkt, måste han veta hur mycket av varje kemisk reaktant som ska användas. På samma sätt, om han har en viss mängd reaktant, kan det vara användbart att ta reda på hur mycket produkt han kommer att kunna göra med den. I kemi är en av de faktorer som en kemist behöver veta för att göra eller bestämma hur mycket produkt han kan göra, den begränsande reaktanten. Den begränsande reaktanten, även kallad ett begränsande reagens, begränsar mängden produkt som kan framställas i en reaktion - när denna reaktant konsumeras kommer reaktionen att stanna. Det är därför viktigt att kemisten vet hur man bestämmer vilken reaktant som är den begränsande reaktanten och att se till att han har tillräckligt med det för att göra den önskade mängden produkt.
Den begränsande reaktanten är reaktanten som kommer att ta slut först när en reaktion fortskrider. När den begränsande reaktanten används upp kommer reaktionen att upphöra. Varje kemikalie eller ämne kan ha en begränsande reaktant. För att bestämma vilken reaktant som är den begränsande, kommer kemisten att behöva bestämma hur mycket av varje substans han har. Han kommer också att behöva veta vilken andel av varje reaktant reaktionen behöver för att fortsätta den önskade tiden.
En balanserad ekvation kan hjälpa en forskare att känna andelen av varje reaktant. En balanserad ekvation är en som återspeglar lagen om bevarande - inget skapas eller förstörs under reaktionen. Med andra ord, det finns lika många atomer på den ena sidan av ekvationen som på den andra. Till exempel är den balanserade ekvationen för att göra vatten 2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O. Det är klart att vi behöver dubbelt så många väteatomer som syreatomer för att göra vatten.
Innan han kan bestämma vilken reaktant som är den begränsande reaktanten, måste en forskare veta hur många mol av varje substans han har. En mol är lika med cirka 6,02 x 10 23 enheter av ämnet och väger samma som molekylvikten för det ämnet. Till exempel, eftersom molekylvikten för väte är ungefär 2 gram, skulle en mol vätemolekyler också väga ungefär 2 gram och vara ungefär lika med 6,02 x 10 23 molekyler väte. På liknande sätt är molekylvikten på syre - cirka 32 gram - ungefär lika med en mol syre-molekyler. Så om kemisten har två gram väte och 32 gram syre, vet han att han har ungefär en mol av varje substans.
När kemisten har rätt balanserad ekvation och vet hur mycket av varje reaktant han har kan han sedan bestämma vilken reaktant som är den begränsande reaktanten. Till exempel, om forskaren bestämmer att han har en mol väte och en mol syre, skulle väte vara den begränsande reaktanten. Per den balanserade ekvationen för att göra vatten kan du se att det tar dubbelt så många mol väteatomer än syreatomer för att göra vatten. Med andra ord, varje syreatom behöver två väteatomer för att göra vatten. Vätet skulle ta slut innan syret gör det, och när det händer skulle reaktionen upphöra.