ما هو المتفاعل المحدد؟
في أي تفاعل كيميائي، يُقصد بـالمتفاعل المحدد (أو الكاشف المحدِّد) تلك المادة التي تُستهلك بالكامل أولاً، فتوقف التفاعل وتحدد الكمية القصوى من الناتج التي يمكن تكوينها. أما باقي المتفاعلات فتكون موجودة بكمية زائدة، أي يتبقى منها جزء بعد توقف التفاعل. ويُعد تحديد المتفاعل المحدد الخطوة الأساسية في أي حساب لمردود التفاعل ضمن علم الكيمياء الكمية (الستويكيومتري).
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل عدد المولات المتوفرة لديك من كل متفاعل مع معامله المأخوذ من المعادلة الكيميائية الموزونة. تقوم الحاسبة بقسمة عدد مولات كل متفاعل على معامله ثم تقارن النتائج. والمتفاعل الذي يعطي القيمة الأصغر هو المتفاعل المحدد، كما تُظهر الأداة أيضًا مقدار ما يتبقى من المتفاعل الزائد.
شرح المعادلة
بالنسبة إلى تفاعل على الصورة a·A + b·B → نواتج، احسب \( n_{A}/a \) و \( n_{B}/b \). المتفاعل الذي تكون لديه أصغر نسبة بين المولات والمعامل هو المحدد، لأنك تملك منه كمية أقل نسبيًا مقارنة بما تتطلبه المعادلة.
أما الفائض المتبقي فهو عدد المولات الباقي بعد طرح ما يستهلكه المتفاعل المحدد:
$$n_{\text{الفائض}} - (\text{النسبة}_{\text{المحددة}} \times c_{\text{الفائض}})$$
مثال محلول
لنفترض وجود 2 مول من N2 و3 مول من H2 تتفاعل وفق المعادلة N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃. بالنسبة إلى N2: \( 2 \div 1 = 2 \). وبالنسبة إلى H2: \( 3 \div 3 = 1 \). وبما أن \( 1 < 2 \)، فإن H2 هو المتفاعل المحدد. كمية N2 المستهلكة = \( 1 \times 1 = 1 \) مول، ليتبقى \( 2 - 1 = 1 \) مول من N2 كفائض.
الأسئلة الشائعة
هل أحتاج إلى معادلة موزونة؟ نعم — يجب أن تكون المعاملات مأخوذة من معادلة موزونة بشكل صحيح، وإلا فلن يكون للنسب أي معنى.
ماذا لو تساوت النسبتان؟ في هذه الحالة لا يوجد متفاعل زائد؛ إذ يكون المتفاعلان موجودين بنسبة متكافئة تمامًا ويُستهلكان بالكامل معًا.
هل يمكنني استخدام الغرامات بدلاً من المولات؟ حوّل الغرامات إلى مولات أولاً بقسمتها على الكتلة المولية، ثم أدخل عدد المولات هنا.
