NexTutor
Wirtualne laboratorium/Chemia/Stechiometria/Reagent ograniczający — kto rządzi reakcją

Reagent ograniczający — kto rządzi reakcją

Ustaw ilości dwóch substratów. Reakcja biegnie tylko do wyczerpania substratu ograniczającego — drugi zostaje w nadmiarze. Zobacz, który reagent limituje ilość produktu.

Chemia · Stechiometria · Reagent ograniczający (CHE.STECH.PP.05)
Ilość substratu nAn_A (A)3.0 mol
Ilość substratu nBn_B (B)8.0 mol
W reakcji A+2BCA + 2\,B \rightarrow C o ilości produktu decyduje substrat:
substrat A
3.0 mol
substrat B
8.0 mol
ograniczający
A
produkt C
3.00 mol

Co się właśnie stało?

Substraty reagują w ściśle określonym stosunku molowym. Reakcja biegnie tylko do momentu, aż wyczerpie się ten substrat, którego jest „za mało" względem współczynników — to reagent ograniczający. Drugi zostaje w nadmiarze i nie ma już z czym reagować.

Reakcja i postęp:

A+2BCA + 2\,B \rightarrow C
nC=min ⁣(nAa, nBb)n_C = \min\!\left(\dfrac{n_A}{a},\ \dfrac{n_B}{b}\right)

— dla każdego substratu liczymy iloraz n/wspoˊłczynnikn/\text{współczynnik} (liczbę „porcji" reakcji). Mniejszy iloraz wskazuje reagent ograniczający, a jego wartość to liczba moli powstałego produktu (przy c=1c = 1).

Ile zostaje w nadmiarze?

nnadmiar=nsub(wsp)ξ,ξ=min ⁣(nAa,nBb)n_{\text{nadmiar}} = n_{\text{sub}} - (\text{wsp}) \cdot \xi, \qquad \xi = \min\!\left(\tfrac{n_A}{a}, \tfrac{n_B}{b}\right)

Zużycie każdego substratu to jego współczynnik razy postęp reakcji ξ\xi. To, co zostaje ponad zużycie, jest nadmiarem — dolewanie go nie zwiększa produktu.

Po co Ci to na maturze:

Niemal każde zadanie z obliczeń chemicznych zaczyna się od wskazania reagenta ograniczającego. Chwyt: przelicz oba substraty na mole, podziel każdy przez jego współczynnik i porównaj — mniejszy iloraz rządzi, resztę policzysz z nC=cξn_C = c\cdot\xi. Bez tego kroku łatwo policzyć produkt „z nadmiaru" i stracić punkty.

Zapamiętaj: produkt wyznacza reagent ograniczający, czyli ten o najmniejszym ilorazie n/wspn/\text{wsp}. Nadmiaru drugiego substratu reakcja po prostu nie wykorzysta.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Najczęstsze pytania

Co to reagent ograniczający?

Substrat, który wyczerpuje się pierwszy i wyznacza maksymalną ilość produktu; pozostałe są w nadmiarze.

Jak go rozpoznać?

Porównując stosunek moli substratów do współczynników stechiometrycznych — najmniejszy iloraz wskazuje reagent ograniczający.

Po co liczyć nadmiar?

By wiedzieć, ile substratu zostanie niewykorzystane, i zaplanować ekonomiczną reakcję.