Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom wordt het concept van beperkende reactant niet toegepast op omkeerbare reactie?

Het concept van een beperkende reactant kan worden toegepast op omkeerbare reacties, maar het is niet zo eenvoudig als bij onomkeerbare reacties. Dit is waarom:

1. Evenwicht: Omkeerbare reacties bereiken een evenwichtstoestand waar de voorwaartse en omgekeerde reacties met dezelfde snelheid optreden. Dit betekent dat zowel reactanten als producten aanwezig zijn in een specifieke verhouding en dat de concentraties van alle soorten in de loop van de tijd constant blijven.

2. Verschuivend evenwicht: Wanneer een beperkende reactant aanwezig is in een onomkeerbare reactie, wordt deze volledig geconsumeerd en stopt de reactie. In een omkeerbare reactie zal de toevoeging van een beperkende reactant het evenwicht echter eenvoudigweg naar de productzijde verschuiven. Dit zal de concentratie van producten verhogen, maar het zal de beperkende reactant niet volledig consumeren.

3. Dynamische aard: In een omkeerbare reactie, zelfs wanneer de beperkende reactant volledig lijkt te worden geconsumeerd, wordt deze continu aangevuld door de omgekeerde reactie. Dit betekent dat het concept van een "beperkende reactant" minder duidelijk wordt, omdat de reactant voortdurend wordt geregenereerd.

4. Berekeningcomplicaties: Het berekenen van de mate van een reactie en de hoeveelheid product gevormd in een omkeerbare reactie is complexer dan in een onomkeerbare reactie. U moet rekening houden met de evenwichtsconstante (K) en de initiële concentraties van alle reactanten en producten.

5. Praktische overwegingen: Hoewel het concept van het beperken van reactanten van toepassing is op omkeerbare reacties in theorie, is het in de praktijk vaak niet zo nuttig. Dit komt omdat de reactie nooit zal worden voltooid en de hoeveelheid gevormde product wordt bepaald door de evenwichtspositie in plaats van de initiële hoeveelheid beperkende reactant.

Samenvattend:

- Het beperkende reactant-concept is niet volledig * ongeldig * voor omkeerbare reacties, maar de toepassing ervan wordt minder duidelijk.

- De focus verschuift naar het begrijpen van de evenwichtstoestand en de factoren die deze beïnvloeden, zoals de evenwichtsconstante en de initiële concentraties van alle soorten.

- Hoewel het concept kan worden gebruikt om kwalitatief te begrijpen hoe de toevoeging van een reactant de evenwichtspositie beïnvloedt, is het gebruik ervan in kwantitatieve berekeningen voor productvorming misschien niet zo eenvoudig.