Penting untuk mengkarakterisasi reaksi kimia berdasarkan luasnya. Ketika kita melakukan reaksi kimia tertentu, intuisi selalu untuk mendapatkan produk semaksimal mungkin, namun jumlah produk yang diperoleh tergantung pada banyak faktor.
Ketika reagen berada dalam proporsi stoikiometri, reaksi akan lengkap jika reagen benar-benar habis selama reaksi.
Dalam kasus di mana reagen tidak dalam proporsi stoikiometrik, reaksi selesai ketika reagen pembatas habis , salah satu yang akan membatasi jumlah produk yang dapat diperoleh.
Pereaksi lain yang ada, yang tidak membatasi, disebut sebagai pereaksi berlebih dan dapat diukur melalui persentase kelebihan.
Persentase Kelebihan ini ditentukan sebagai berikut:
di mana A adalah massa reagen berlebih yang ada dan IN massa reagen yang sama yang secara stoikiometri diperlukan untuk mengubah semua reagen pembatas.
Suatu reaksi tidak akan lengkap, terlepas dari apakah reagen dalam jumlah stoikiometrik atau tidak, reaksi berlangsung hanya sampai sejumlah produk diperoleh tanpa salah satu reagen (bahkan yang membatasi) habis.
Dalam jenis reaksi ini, keseimbangan dinamis tercapai antara reaktan dan produk reaksi dan persamaan kimia dengan dua panah digunakan untuk representasinya:
Untuk mengukur tingkat reaksi, parameter yang berbeda digunakan, seperti:
- Hasil reaksi
- Derajat Konversi
Dalam kasus di mana reaktan tertentu dapat diubah menjadi produk yang berbeda, melalui beberapa persamaan kimia yang berbeda, masih penting untuk menentukan parameter yang menunjukkan fraksi reaktan yang menghasilkan produk tertentu, yang dapat dilakukan dengan menggunakan:
- Selektivitas
Penentuan Pereaksi Pembatas
Mari kita contohkan:
Pernyataan: Mari kita perhatikan reaksi sintesis amonia, dari nitrogen dan oksigen yang diterjemahkan oleh persamaan kimia berikut:
N 2 (g) + 3 H 2 (g) → 2 NH 3 (g)
Persamaan ini memberitahu kita bahwa satu mol N 2 bereaksi dengan 3 mol H 2 , menghasilkan dua mol NH 3 .
Resolusi:
Mengingat bahwa 20 mol H 2 ditambahkan ke empat mol N 2 , kita akan menentukan reaktan mana yang membatasi, yaitu reaktan mana yang akan membatasi pembentukan produk. Mengingat bahwa untuk setiap mol N 2 bereaksi 3 mol H 2 , jumlah mol yang diperlukan untuk bereaksi dengan empat mol N2 adalah:
Kesimpulan:
Sebagai jumlah mol H 2 yang tersedia (20 mol) lebih tinggi dari jumlah mol yang diperlukan untuk bereaksi dengan N 2 (12 mol), dapat disimpulkan bahwa H 2 hadir lebih dan yang N 2 adalah reaktan pembatas.
Sehubungan dengan jumlah NH 3 yang dihasilkan, ini tergantung pada jumlah N 2 awalnya hadir.
Dalam hal ini dan karena untuk setiap mol N 2 dua mol NH 3 terbentuk , mereka akan terbentuk (jika reaksi selesai dan tidak ada reaksi sekunder yang memakan salah satu spesies yang terlibat terjadi, delapan mol NH 3