Skillnad mellan begränsande reagens och överskott av reagens

Huvudskillnad - Limiterande reagens vs överflödigt reagens

Ett kemiskt reagens är en kemisk art som krävs för att en kemisk reaktion ska uppstå. Ibland konsumeras denna reagensförening under reaktionsprogressionen, men andra gånger är det inte. Om detta reagens konsumeras under reaktionen kallas det en reaktant. Villkoren begränsande reagens och överskott reagens beskriver förbrukningen av dessa reagens under en reaktion. Det begränsande reagenset bestämmer alltid mängden produkt som vi kan få vid slutet av reaktionen. Med andra ord begränsar det begränsande reagenset bildandet av produkten. Huvudskillnaden mellan begränsande reagens och överskott av reagens är det mängden av begränsande reagens närvarande i en reaktionsblandning är lägre än det för överskott av reagenset.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är en begränsande reagens
      - Definition, effekt på kemisk reaktion, exempel
2. Vad är en överflödig reagens
      - Definition, effekt på kemisk reaktion, exempel
3. Vad är förhållandet mellan begränsande reagens och överflödigt reagens
      - Begränsande reagens och överflödigt reagens
4. Vad är skillnaden mellan begränsande reagens och överskott av reagens
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Överflödigt reagens, Limiterande reagens, Reaktant, Reagens

Vad är en begränsande reagens

Begränsande reagens är reaktanten av en särskild kemisk reaktion som begränsar bildningen av produkten. Därför bestämmer det begränsande reagenset mängden produkt som kommer att bildas efter fullbordandet av reaktionen.

Begränsande reagens förbrukas fullständigt under reaktionen. Därför kan vi bestämma mängden produkt som kommer att bildas genom att titta på det stökiometriska förhållandet mellan det begränsande reagenset och produkten. Reaktionen slutar efter fullständig förbrukning av det begränsande reagenset. Detta beror på att reaktionsblandningen saknar en av reaktanterna.

Det begränsande reagenset för en viss reaktion kan bestämmas med användning av en enkel beräkning. Om inte kan vi bestämma det genom att bara titta på antalet mol reaktanterna och deras stökiometriska förhållanden erhållna genom en balanserad kemisk ekvation.

Så här bestämmer du gränsvärdet för en reaktion

Låt oss överväga ett exempel för att förstå denna metod.

Ex: Betrakta reaktionen mellan NaOH (0,40 g) och HCl (0,1 M, 10,00 ml) som ger natriumklorid och vatten.

1. Skriv den balanserade kemiska ekvationen för reaktionen

NaOH_(Aq)   +    HCl_(Aq)   → NaCl_(G)  +   H₂O_(L)

2. Beräkna antalet mol av varje reaktant i reaktionsblandningen.

Mängden NaOH närvarande = 0,40 g / 40 gmol^-1

                                                      = 1 x 10^-2mol

Mängden HCl närvarande = 0,1 molL^-1  x 10,00 x 10^-3 L

                                                      = 1 x 10^-3mol

3. Bestäm det stökiometriska förhållandet mellan reaktanter och produkter.

NaOH: HCl: NaCl = 1: 1: 1

4. Beräkna mängden produkt som kan produceras av varje reaktant. Reaktanten som ger en lägre mängd produkt är det begränsande reagenset.

• Mängden NaCl producerad av NaOH;

               NaOH: NaCl = 1: 1

               1 x 10^-2mol: NaCl = 1: 1

               NaCl = 1 x 10^-2mol

• Mängden NaCl producerad genom HCl;

HCl: NaCl = 1: 1

1 x 10^-3mol: NaCl = 1: 1

NaCl = 1 x 10^-3mol

Eftersom HC1 ger en låg mängd produkt än NaOH är HCl det begränsande reagenset.

Vad är en överflödig reagens

Överskott av reagens är reaktanten som är närvarande i överskott i en reaktionsblandning. En viss mängd av detta reagens kommer att finnas närvarande efter fullbordandet av reaktionen. Överskott av reagens kan observeras vid början av en reaktion, vid reaktionsprogressionen och vid reaktionens slut.

Konceptet av överskott av reagens är användbart vid bestämning av mängden av en okänd mängd av en komponent närvarande i en viss förening. I exempelvis titreringsmetoder kan vi tillsätta ett överskott av reagens som kommer att reagera med den okända föreningen och en del av reagenset kommer att lämnas efter fullbordandet av reaktionen. Därefter kan mängden överskott av reagens bestämmas genom att titrera det med ett lämpligt reagens. Eftersom vi vet hur mycket reagens som används i överskott kan vi bestämma mängden av det som reagerade med den okända komponenten. Detta kallas en backtitreringsmetod. Låt oss överväga ett exempel.

Ex: En provlösning (10,00 ml) består av en okänd mängd Ni⁺² joner. Vi lägger till en överflödig mängd EDTA (0,1 M, 15,00 ml) lösning till detta prov. EDTA reagerar med Ni⁺² i förhållandet 1: 1. Mängden överskott av EDTA närvarande i provet kan bestämmas med användning av en standard Mg⁺² lösning (0,1 M) i närvaro av EBT-indikator och pH 10-buffert. Då bör vi beräkna mängden Mg⁺² som reagerade med överskott av EDTA. Som vi vet är den totala mängden EDTA som läggs till provet, kan vi beräkna mängden EDTA som reagerade med Ni⁺² joner. Med förhållandet 1: 1 kan vi bestämma mängden Ni⁺² närvarande i det ursprungliga provet. I denna reaktion, Ni⁺² är den begränsande reaktanten för reaktionen.

Förhållande mellan begränsande reagens och överskott av reagens

En verklig reaktionsblandning (inte ideala reaktionsblandningar) kommer alltid att ha ett begränsande reagens och ett överskott av reagens. Detta beror på att reaktanter reagerar med varandra enligt det stökiometriska förhållandet mellan dem. Men ibland förbrukas alla reaktanter under reaktionen. I sådana fall finns det inga begränsande eller överskott av reagens.

Skillnad mellan begränsande reagens och överskott av reagens

Definition

Begränsande reagens: Begränsande reagens är reaktanten av en särskild kemisk reaktion som begränsar bildningen av produkten.

Överskott av reagens: Överskott av reagens är reaktanten som är närvarande i överskott i en reaktionsblandning.

Konsumtion

Begränsande reagens: Begränsande reagens förbrukas fullständigt under en reaktion.

Överskott av reagens: Överskott av reagens förbrukas inte fullständigt under en reaktion.

Närvaro vid slutet av reaktionen

Begränsande reagens: Limiterande reagens är inte närvarande vid reaktionens slut.

Överskott av reagens: En viss mängd överskott av reagens är närvarande vid reaktionens slut.

Effekt på produkten

Begränsande reagens: Det begränsande reagenset begränsar mängden produkt som bildas från en reaktion.

Överskott av reagens: Överskott av reagens har ingen effekt på den produkt som bildas från den kemiska reaktionen.

Slutsats

Det begränsande reagenset för en kemisk reaktion är mycket viktigt vid bestämning av mängden av en produkt som bildas under en kemisk reaktion. Överskott av reagens har ingen effekt på slutprodukten men är viktigt vid backtitreringsmetoder. Även om båda är reaktanter, finns det vissa skillnader mellan dem. Huvudskillnaden mellan begränsande reagens och överskott av reagens är att mängden av begränsande reagens närvarande i en reaktionsblandning är lägre än det för överskott av reagens.

referenser:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Vad är en överflödig reaktant? Granska dina kemibegrepp. "ThoughtCo, tillgänglig här. Åtkomst 24 aug 2017.
2. "Stoichiometry: Begränsande reagens och överskott.", Tillgänglig här. Åtkomst 24 aug 2017.

Image Courtesy:

1. "740453" (Public Domain) via Pixabay