どの化学プロセスでも、制限反応物 (または試薬) は、化学反応が完了すると完全に吸収される物質です。
この試薬は、作成される生成物の量を制限し、反応はそれなしでは続行できません。
沈殿反応の間、限定剤に関する情報は、部分的な沈殿の存在によって決定することができます。
溶解反応では、透明な飽和または不飽和溶液によって制限反応物が形成される可能性があります。
ガス反応では、生成されるガスの混合物を測定することで、制限試薬を特定できます。
ほとんどの場合、この反応物によって、反応がいつ終了するかが決まります。
反応の化学量論により、異なる元素との反応に必要な反応物の正確な量を決定することが可能です。
ただし、存在する反応物の量ではなく、反応物のモル比によって、使用する制限試薬が決まります。
制限反応物が消費された後、過剰な反応物と結合するために利用できるものがないため、反応は進行できません。
制限試薬の同定
制限試薬を特定する手順は次のとおりです。-
化学式のバランスが取れていない場合は、必要な調整を行います。
反応中に各反応物が合計で何モルあったかを計算します。
反応中に生成された生成物の総数を確認してください。
どの反応物が最小量の製品を生成するかを計算します。これは限定エージェントと呼ばれます。
制限試薬は、化学反応の完了時に完全に消費される化学物質です。
それらは、制限剤または制限反応物とも呼ばれます。
化学反応の化学量論によれば、反応の完了には所定の量の反応物が必要です。
アンモニアの生成をもたらす次の反応を考えてみましょう:-
3H2+ N2→ 2NH3
特に、上記の反応において、２モルのアンモニアを生成するためには、３モルの水素ガスが１モルの窒素ガスと反応しなければならない。
しかし、反応中に水素ガス 2 モルと窒素 1 モルしか同時にアクセスできない場合、窒素の完全な量を利用することはできません (窒素全体が水素ガス 3 モルを必要とするため)。反応する）
水素ガスは反応を制限しているため、この反応の制限試薬として指定されています。
例
以下の化学式で表すことができるベンゼンの燃焼を考えてみましょう:
6 HO2 + 12 CO2 =2C6H6(l) + 15 O2(g) =12 CO2(g) + 6 HO2 (l)
別の言い方をすれば、消費されるベンゼン C6H6 の各モルに対して、15 モルの分子状酸素 O2 が消費されなければなりません。
相互乗算は、他の量のベンゼンの生成に必要な酸素の量を決定するために使用されます。
たとえば、1.5 mol の C6H6 が存在する場合、反応を完了するには 11.25 mol の酸素が必要です。
1.5 mol C6H6 * (15mol O2/ 2molC6H6) =11.25 mol の O2
混合物に 18 mol の O2 があると仮定すると、すべてのベンゼンが消費された後、(18 – 11.25) =6.75 mol の未反応酸素が過剰になります。その結果、ベンゼンが制限試薬として機能します。
結論
化学反応が終了すると、制限試薬 (制限反応物または制限剤とも呼ばれます) は、化学反応によって完全に消費された反応物です。
この試薬は存在しないと反応が進まないため生成量に制限があります。
理論収量は、制限試薬が完全に反応したときに得られる生成物の量として定義されるため、反応の収率を計算する前に制限試薬を特定する必要があります。
反応を説明するバランスの取れた化学式が与えられると、制限試薬を特定し、混合物中に存在する他の試薬の過剰量を決定するための類似の方法が複数あります。
