واکنش دهنده ی محدود کننده و واکنش دهنده ی اضافی

اهداف درس

1.  آشنایی با واکنش های شیمیایی
2.  آشنایی با واکنش دهنده محدود کننده
3.  آشنایی با واکنش دهنده اضافی
4. چگونگی تعیین واکنش دهنده ی محدود کننده در واکنش های شیمیایی

شرح درس:

در صنعت یا در طبیعت، وقتی واکنش شیمیایی در حال انجام است، معمولاً واکنش دهنده ها درست به اندازه ی نسبت های استوکیومتری در مجاورت هم قرار نمی گیرند. معمولاً واکنش دهنده ها کمتر از مقادیر استوکیومتری در واکنش شرکت می کنند. پس می توان گفت که:

1-    واکنش دهنده ای که کمتر از مقادیر استوکیومتری مورد نیاز در واکنش به کار برده می شود و زودتر از واکنش دهنده های دیگر به مصرف برسد، واکنش دهنده ی محدود کننده نامیده می شود.

2-    واکنش دهنده ای که بیشتر از مقادیر استوکیومتری مورد نیاز واکنش به کار برده شود و در پایان واکنش، مقداری از آن اضافی باقی بماند، واکنش دهنده ی اضافی نام دارد.

با توجه به واکنش دهنده ی محدود کننده و اضافی در واکنش می توان به این نکته اشاره کرد که واکنش دهنده ی محدود کننده است که پیشرفت یک واکنش شیمیایی را تعیین می کند، به طوری که با تمام شدن این نوع واکنش دهنده، واکنش به پایان می رسد.

قیمت مواد شیمیایی یک عامل مهم در انتخاب واکنش دهنده ی محدود کننده است. معمولاً برای به دست آوردن بیشترین مقدار یک فراورده محققان سعی می کنند که همواره واکنش دهنده های ارزان قیمت تر را به عنوان واکنش دهنده های اضافی در نظر بگیرند. درنتیجه واکنش دهنده ی گران قیمت را به عنوان محدود کننده انتخاب می شود که کاملاً مصرف شود.

 

 

برای تعیین واکنش دهنده ی محدود کننده در حل مسئله استوکیومتری شیوه های گوناگونی وجود دارد، یکی از این روش ها شامل مراحل زیر است:

 

• ابتدا تعداد مول های واکنش دهنده ها محاسبه می شود.
• تعداد مول های به دست آمده، بر ضریب استوکیومتری آن ها درمعادله موازنه شده واکنش تقسیم می شود. (به عبارت دیگر، مول به دست آمده بر ضریب استوکیومتری خودش تقسیم می شود.)
• اعداد به دست آمده، باهم مقایسه شده، عدد کمتر به عنوان محدود کننده انتخاب می شود.
• با تعداد مول های به دست آمده، بر واکنش دهنده ی محدود کننده، بقیه محاسبات انجام شود.