意義與機制
如果反應物沒有按照化學計量比混合，那麼一種物質會先被消耗，從而限制反應的量。其他反應物在那個時間點可能仍然存在。
對於 N₂ + 3H₂ → 2NH₃，將 1 莫耳的 N₂ 與 2 莫耳的 H₂ 混合，會導致氫成為限制因素：完全反應所有氮氣需要 3 莫耳的氫。
關係與條件
在反應物的各項中，nᵢ/νᵢ 的最小值，決定了可能的反應程度 ξ。 形成的產物數量為 ν_productξ， 剩餘的反應物數量為 nᵢ−νᵢξ。
理論上獲得的產率基於假設，僅定義反應完全進行。然而，由於平衡、副反應以及分離損失，實際獲得的回收量可能小於理論產率。
觀察實驗中需要注意的事物
限制反應物決定了產物的量。在反應之後，產物和剩餘的反應物都需要包含，以保持質量。
假設三個反應在沒有任何副反應的情況下完全進行。 忽略平衡、速率和實際收率。 莫耳質量採用教育性原子質量：H=1, C=12, N=14, 和 O=16 g/mol。 曲線是一個表示莫耳數的集合的示意圖，而不是實際的分子數量。 ξ 的單位是莫耳。
關鍵關係與符號
ξ = min(nᵢ/νᵢ) · 剩餘量 = nᵢ − νᵢξ · 產量 = νproductξ
| 符號 | 含義 | 單位 |
|---|---|---|
| ξ | 反應程度 | mol |
| nᵢ | 初始反應物的量 | mol |
| νᵢ | 反應方程式係數 | 無單位 |
透過範例確認
限制反應物的數值是多少？
需要比較各反應物的莫耳數除以反應係數 ν 後的結果。H₂ 對應 3/2=1.5 mol，O₂ 對應 1/1=1 mol，因此 ξ=1 mol，生成 2 mol 水。
常見誤解
- 並非簡單地說，任何物質的最小質量就直接意味著它是一個限制反應物。