4.2
בתגובה כימית, חומרי המוצא מגיבים זה עם זה ליצירת תוצרים. המגיב שמתכלה לחלוטין הוא המגיב המגביל, והמגיב הנמצא בכמות גדולה מהנדרש לתגובה מוחלטת עם המגיב המגביל הוא המגיב העודף. אנלוגיה למתכון מסייעת להבנת מושגים אלה.
כוס אחת של קמח, שתי ביצים ושלוש כפות סוכר יוצרות חמישה ופלים. אם יש שלוש כוסות קמח, ארבע ביצים, ושמונה כפות סוכר, כמה ופלים ניתן להכין? יש מספיק קמח להכנת 15 ופלים ודי סוכר להכנת 13 ופלים ושליש.
עם זאת, הביצים מספיקות רק להכנת עשרה ופלים. כאן, הביצה היא המגיב המגביל, משום שהיא מספיקה להכנת הכמות הקטנה ביותר של ופלים, בעוד הקמח והסוכר בעודף. כעת חשבו על תגובה ההתלקחות בין מתאן ובין חמצן, היוצרת פחמן דו-חמצני ומים.
זכרו שהמקדמים של משוואה מאוזנת מייצגים את הכמויות הסטויכומטריות של המגיבים ושל התוצרים. לכן, יחס המולים הסטויכומטרי של מתאן לפחמן דו-חמצני הוא 1:1 והיחס של חמצן לפחמן דו-חמצני הוא 2:1. נניח שישנם 80 גרם של מתאן ו-128 גרם של חמצן.
מי הוא המגיב המגביל וכמה פחמן דו-חמצני ייווצר? ראשית, יש להמיר את מסות המגיבים למולים, באמצעות המסות המולריות שלהם. סטויכומטרית, חמישה מולים של מתאן מייצרים חמישה מולים של פחמן דו-חמצני, בעוד ארבעה מולים של חמצן מייצרים רק שני מולים של פחמן דו-חמצני.
היות שחמצן מייצר את הכמות הקטנה ביותר של פחמן דו-חמצני, הוא המגיב המגביל, בעוד המתאן הוא המגיב בעודף. ביודענו איזה הוא המגיב המגביל, ניתן להמיר את מספר המולים של התוצר לגרמים. לכן ניתן לייצר 88 גרם של פחמן דו-חמצני.
אך כמה מתאן נשאר? יחס המולים של מתאן לחמצן מראה שארבעה מולים של חמצן יגיבו לחלוטין עם שני מולים של מתאן. ולכן שלושה מולים עודפים של מתאן לא יגיבו.
הכמויות היחסיות של מגיבים ותוצרים המיוצגים במשוואה כימית מאוזנת מכונה לעתים קרובות ככמויות סטוכיומטריות. עם זאת, במציאות, המגיבים לא תמיד נמצאים בכמוי…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.